V lidském těle je vaše rovnováha tělesným smyslem pro polohu a pohyb, včetně smyslu pro rovnováhu. Chemický termín pro rovnováhu má podobnou povahu. Chemická rovnováha, známá také jako reakce v ustáleném stavu, je situace, kdy již nedochází k žádné další změně chemické reakce týkající se koncentrace reaktantů nebo produktů. Neznamená to, že reakce přestala docházet, ale že tvorba a spotřeba látky jsou ve vyváženém stavu bez dalších změn.
Jaký je zákon chemické rovnováhy?
Zákon chemické rovnováhy říká, že při konstantní teplotě a tlaku je rychlost chemické reakce přímo úměrná koncentraci molekuly reaktantů ve srovnání s koncentrací produktů, když jsou oba zvýšeny na stejnou sílu, což představuje vyvážená chemická látka rovnice.
Co je koncept chemické rovnováhy?
Abyste lépe porozuměli zákonu chemické rovnováhy, zvažte reverzibilní reakci. Reaktanty A a B tvoří produkty C a D.
A + B = C + D
Po uplynutí času se koncentrace produktů C a D zvyšuje a koncentrace reaktantů A a B klesá. Znamená to tedy zvýšení zpětné reakce a současně snížení dopředné reakce. Nakonec se obě reakční rychlosti dopředu a dozadu stanou navzájem rovnocennými a koncentrace produktů a reaktantu zůstanou stejné. Toto je vzorek chemické rovnováhy, když je chemickou reakcí dosaženo viditelného klidového stavu.
Chemické reakce neustávají, ale probíhají stejnou rychlostí. Počet molů produktů při dopředných reakcích se rovná počtu molů látky, které při zpětné reakci mizí za sekundu.
Chemické reakce, které pokračují s počtem produktů a reaktantů, které zůstávají stejné, je dynamická rovnováha.
Jaké jsou typy chemické rovnováhy?
Existují dva typy chemické rovnováhy: homogenní a heterogenní. V homogenní rovnováze je to reakce, když jsou reaktanty a produkty ve stejné fázi. Heterogenní rovnováha je, když jsou reaktanty a produkty navzájem v jiné fázi.
Jaké podmínky je třeba splnit?
Aby bylo možné klasifikovat jakoukoli reakci jako chemickou rovnováhu, musí být splněny čtyři položky:
Vlastnosti, které můžete měřit, jako je koncentrace, hustota, barva nebo tlak, zůstávají při dané teplotě konstantní.
Chemické rovnováhy lze dosáhnout z obou stran rovnice, což je reakce vpřed nebo vzad.
Je-li přítomen katalyzátor, lze chemické rovnováhy dosáhnout za kratší dobu. Katalyzátor nemění rovnováhu, protože ovlivňuje dopředu i dozadu reakce ve stejném rozsahu.
Chemická rovnováha je vždy dynamická.
Jaké faktory mohou ovlivnit chemickou rovnováhu?
Několik faktorů může způsobit posun rovnováhy a změnit výsledek produktů nebo reaktantů, včetně změn tlaku, koncentrace, teploty, přidání katalyzátoru nebo přidání inertního plynu. Kterákoli z těchto položek může vyhodit výsledky z rovnováhy.
Pokud přidáte více reaktantu nebo produktu nebo změníte koncentraci jednoho, ovlivní to rovnováhu. Přidáním reaktantu se vytvoří více produktové formy a přidáním dalšího produktu se vytvoří více reaktantů.
Když se teplota změní, má to vliv na rovnováhu. Zvýšení teploty posune rovnováhu ve směru endotermické reakce a pokles ji posune do směru exotermické reakce.
Změny tlaku ovlivňují rovnováhu, protože zmenšení objemu plynu ve skutečnosti zvyšuje tlak, což zase zvyšuje koncentraci produktů a reaktantů. Čistá reakce tohoto procesu způsobí, že koncentrace molekul plynu klesne.