V ľudskom tele je vašou rovnováhou zmysel pre polohu a pohyb tela, vrátane pocitu rovnováhy. Chemický výraz pre rovnováhu má podobnú povahu. Chemická rovnováha, tiež známa ako reakcia v ustálenom stave, nastáva, keď už nedôjde k ďalšej zmene chemickej reakcie týkajúcej sa koncentrácie reaktantov alebo produktov. Neznamená to, že reakcia prestala prebiehať, ale že tvorba a spotreba látok sú vo vyváženom stave bez ďalších zmien.
Aký je zákon chemickej rovnováhy?
Zákon chemickej rovnováhy hovorí, že pri konštantnej teplote a tlaku je rýchlosť chemickej reakcie priamo úmerná koncentrácii molekuly reaktantov v porovnaní s koncentráciou produktov, keď sú obidve zvýšené na rovnakú mocnosť, ako predstavuje vyvážená chemikália rovnice.
Aká je koncepcia chemickej rovnováhy?
Aby ste lepšie pochopili zákon chemickej rovnováhy, zvážte reverzibilnú reakciu. Reaktanty A a B tvoria produkty C a D.
A + B = C + D
Po uplynutí času sa koncentrácia produktov C a D zvyšuje a koncentrácia reaktantov A a B klesá. Znamená to teda zvýšenie spätnej reakcie a zníženie spätnej reakcie súčasne. Nakoniec sa reakčné rýchlosti smerom dopredu aj dozadu vyrovnajú a koncentrácie produktov a reaktantu zostávajú rovnaké. Toto je vzorka chemickej rovnováhy, keď sa chemickou reakciou dosiahne viditeľný stav pokoja.
Chemické reakcie neprestávajú, ale prebiehajú rovnakou rýchlosťou. Počet mólov produktov pri spätných reakciách sa rovná počtu mólov látky, ktoré miznú za sekundu pri spätnej reakcii.
Chemické reakcie, ktoré pokračujú s rovnakým počtom produktov a reaktantov, sú dynamická rovnováha.
Aké sú typy chemickej rovnováhy?
Existujú dva typy chemickej rovnováhy: homogénna a heterogénna. V homogénnej rovnováhe ide o reakciu, keď sú reaktanty a produkty v rovnakej fáze. Heterogénna rovnováha je, keď sú reaktanty a produkty navzájom v inej fáze.
Aké podmienky je potrebné uspokojiť?
Aby bolo možné klasifikovať každú reakciu ako chemickú rovnováhu, musia byť splnené štyri položky:
Vlastnosti, ktoré môžete merať, ako napríklad koncentrácia, hustota, farba alebo tlak, zostávajú pri danej teplote konštantné.
Chemickú rovnováhu je možné dosiahnuť z ktorejkoľvek strany rovnice pomocou priamej alebo spätnej reakcie.
Ak je prítomný katalyzátor, je možné dosiahnuť chemickú rovnováhu za kratšiu dobu. Katalyzátor nemení rovnováhu, pretože ovplyvňuje obidve reakcie vpred aj vzad v rovnakom rozsahu.
Chemická rovnováha je vždy dynamická.
Aké faktory môžu ovplyvniť chemickú rovnováhu?
Niekoľko faktorov môže spôsobiť posun rovnováhy a zmenu výsledkov produktov alebo reaktantov, vrátane zmien tlaku, koncentrácie, teploty, pridania katalyzátora alebo pridania inertného plynu. Ktorákoľvek z týchto položiek môže vyradiť výsledky z rovnováhy.
Ak pridáte viac reaktantu alebo produktu alebo zmeníte koncentráciu jedného z nich, ovplyvní to rovnováhu. Pridaním reaktantu sa vytvorí väčšia forma produktu a pridaním väčšieho množstva produktu sa vytvorí viac reaktantov.
Keď sa teplota zmení, má to negatívny vplyv na rovnováhu. Zvýšenie teploty posúva rovnováhu v smere endotermickej reakcie a pokles ju posúva do smeru exotermickej reakcie.
Zmeny tlaku ovplyvňujú rovnováhu, pretože zmenšenie objemu plynu skutočne zvyšuje tlak, čo zase zvyšuje koncentráciu produktov a reaktantov. Čistá reakcia tohto procesu spôsobí, že koncentrácia molekúl plynu klesne.