Az egyensúly és a stabil állapot között
Egyensúly vagy egyensúlyi állapot
Ha egy vagy több reaktáns termékké alakul át, különböző módosításokon és energiamegváltozásokon megy keresztül. A reagensekben lévő kémiai kötések megszakadnak, és új kötések alakulnak ki, amelyek olyan termékeket hoznak létre, amelyek teljesen eltérnek a reaktánsoktól. Ez a fajta kémiai módosítás kémiai reakcióként ismert. Számos változó vezérli ezeket a reakciókat. Főleg a termodinamika és a kinetika tanulmányozásával rengeteg következtetést vonhatunk le egy reakcióról és arról, hogyan lehet őket irányítani. A termodinamika az energiaátalakítások tanulmányozása. Az energiával és a reakció egyensúlyi helyzetével foglalkozik.
Egyensúly
Néhány reakció reverzibilis, és egyes reakciók visszafordíthatatlanok. A reakcióban a reagensek termékekké alakulnak át. Bizonyos reakciókban a reaktánsok újra előállíthatók a termékekből. Ezt a típusú reakciót reverzibilisnek nevezik. Visszafordíthatatlan reakciókban, amikor a reaktánsok termékké alakulnak át, nem regenerálhatók újra a termékekből. Egy reverzibilis reakcióban, amikor a reaktánsok termékké alakulnak át, az előrehaladási reakciónak nevezzük, és amikor a termékek reaktánsokká alakulnak, ezt visszahúzási reakciónak nevezik. Ha az előremenő és az elmaradott reakciók aránya megegyezik, akkor a reakció egyensúlyi állapotban van. Ezért a reagensek és a termékek mennyisége nem változik. A reverzibilis reakciók mindig egyensúlyba kerülnek, és fenntartják azt az egyensúlyt. Amikor a rendszer egyensúlyban van, a termékek mennyiségének és a reagenseknek nem feltétlenül egyenlőnek kell lenniük. A termékeknél nagyobb mennyiségű reaktáns lehet, vagy fordítva. Az egyensúlyi egyenlet egyetlen követelménye, hogy állandó értéket tartson mindkettőtől időben. Az egyensúlyi reakcióhoz egyensúlyi konstans lehet meghatározni, ami megegyezik a termékek koncentrációja és a reakciókoncentráció között.K = (termék) n / (reaktáns) m
; n és m a termék és a reagens sztöchiometriai együtthatói.
Egy egyensúlyi reakció esetén, ha az előremutató reakció exoterm, akkor az elmaradott reakció endotermikus és fordítva. Általában az előremenet és az elmaradt reakciók összes többi paramétere ezzel ellentétes. Ezért, ha megkívánjuk az egyik reakciót, egyszerűen be kell állítanunk a paramétereket, hogy megkönnyítsük a reakciót.Állandó állapot
A → B → C
Tekintsük a fenti reakciót, ahol az A reagens a C termékhez jut át a B köztiterméken keresztül.Ebben a reakcióban B-t A-val képezzük, és ezután a C-t kimerítjük. A reakció megkezdése előtt csak A van, és lassan B felépül. Idővel azonban az A mennyisége csökken, a C növekszik, de a B mennyisége közel azonos időben marad. Ebben az állapotban, amint több B képződik, lecsökken, hogy a C gyors ütemben fenntartja az egyensúlyi állapot koncentrációját. Így a B = a fogyasztás mértéke B.
|
Steady state feltételezés: d (B) / dt = 0. Mi a különbség az egyensúly és az egyensúlyi állapot között? • Egyensúlyban az összetevők koncentrációját tartósan tartják, mivel a reakciósebességek egyenlőek az előre és hátra. • Állandósult állapotban csak egyes komponensek állandóak, mert szintézissebessége és fogyasztási sebessége egyenlő. Ehhez a reakcióknak nem feltétlenül kell egyensúlyban lenniük. |
