Παραδείγματα Χημικής Ισορροπίας
Η ισορροπία είναι μια κατάσταση στις χημικές αντιδράσεις κατά την οποία δεν υπάρχει καθαρή αλλαγή στις συγκεντρώσεις των προϊόντων καθώς και των αντιδρώντων.
Παραδείγματα χημικής ισορροπίας
Σε μια χημική αντίδραση, τα αντιδρώντα μετατρέπονται σε προϊόντα. Μετά την έναρξη της αντίδρασης, ο ρυθμός των αντιδράσεων προς τα πίσω και προς τα εμπρός μπορεί να είναι παρόμοιος. Τα αντιδρώντα που μετατράπηκαν πάλι γίνονται με αντίστροφη αντίδραση.
Σαν αποτέλεσμα, τα προϊόντα και τα αντιδρώντα βρίσκονται σε χημική ισορροπία:
H2 + N2 ⇌ 2NH3
PCl2 + PCl3 ⇌ PCl5
2NO2 ⇌ N2O4
Τι είναι μια αντίδραση ισορροπίας;
Μια αντίδραση ισορροπίας αναφέρεται στη χημική αντίδραση μεταξύ των αντιδρώντων πριν και μετά την ολοκλήρωση της αντίδρασης (δηλαδή, μια κατάσταση θερμοδυναμικής ισορροπίας). Ένα παράδειγμα αντίδρασης ισορροπίας είναι το νερό που εξατμίζεται για να σχηματίσει ατμό.
Μια κατάσταση θερμοδυναμικής ισορροπίας αναφέρεται σε μια αντίδραση που ικανοποιεί όλους τους τύπους ισορροπίας.
Αυτές είναι οι εξής:
Θερμική ισορροπία
Χημική ισορροπία
Μηχανική ισορροπία
Χημική Ισορροπία
Η χημική ισορροπία είναι η κατάσταση ενός συστήματος όπου η συγκέντρωση του προϊόντος και του αντιδρώντος δεν αλλάζει με το χρόνο ούτε εμφανίζει πρόσθετες αλλαγές στις ιδιότητές τους.
Ταξινομήσεις Χημικής Ισορροπίας
Υπάρχουν δύο κατηγορίες χημικής ισορροπίας:
Ομοιογενής ισορροπία
Ετερογενής ισορροπία
Ομογενής Ισορροπία
Όταν όλα τα προϊόντα και τα αντιδρώντα της χημικής ισορροπίας βρίσκονται σε παρόμοια φάση, είναι γνωστή ως ομοιογενής ισορροπία. Επιπλέον, υπάρχουν δύο τύποι ομοιογενούς ισορροπίας:
Αντιδράσεις στις οποίες η ποσότητα των μορίων στα αντιδρώντα είναι ίση με τον αριθμό των μορίων στα προϊόντα. Για παράδειγμα:O2 (g) + N2 (g) ⇌ 2NO (g)
Αντιδράσεις στις οποίες η συνολική ποσότητα των αντιδρώντων μορίων δεν είναι ίση με τον αριθμό των μορίων στα προϊόντα. Για παράδειγμα:Cl2 (g) + CO (g) ⇌ COCl2(g)
Ετερογενής Ισορροπία
Όταν τα προϊόντα και τα αντιδρώντα της χημικής ισορροπίας υπάρχουν σε διαφορετικές φάσεις, είναι γνωστή ως ετερογενής ισορροπία. Για παράδειγμα:
CO2 (g) + CaO (s)⇌CaCO3 (s)
Επομένως, οι διάφοροι τύποι χημικής ισορροπίας βασίζονται στις φάσεις των προϊόντων και των αντιδρώντων.
Παράγοντες που επηρεάζουν τη χημική ισορροπία
Διάφοροι παράγοντες όπως η πίεση, η συγκέντρωση και η θερμοκρασία του συστήματος επηρεάζουν τη χημική ισορροπία:
1. Αλλαγή στη συγκέντρωση:
Η συγκέντρωση των προϊόντων ή των αντιδρώντων που προστίθενται ελέγχεται από την αντίδραση που απορροφά την προστιθέμενη ουσία.
Η συγκέντρωση των προϊόντων ή των αντιδρώντων που απομακρύνονται μειώνεται από την αντίδραση που είναι προς την κατεύθυνση της αποκατάστασης της ουσίας που αφαιρέθηκε.
Όταν μεταβάλλεται η συγκέντρωση των προϊόντων ή των αντιδρώντων, υπάρχει τροποποίηση στη σύνθεση του συνδυασμού στη χημική ισορροπία.
2. Αλλαγή στην πίεση:
Μια αλλαγή στην πίεση λόγω τροποποίησης του όγκου επηρεάζει την αέρια αντίδραση, καθώς η συνολική ποσότητα των αέριων προϊόντων και των αντιδρώντων ποικίλλει.
3. Αλλαγή θερμοκρασίας:
Η επίδραση της θερμοκρασίας στη χημική ισορροπία βασίζεται στο πρόσημο ΔΗ της αντίδρασης και ακολουθεί την αρχή του Le-Chatelier.
Καθώς αυξάνεται η θερμοκρασία, η σταθερά ισορροπίας μιας εξώθερμης αντίδρασης μειώνεται.
Η σταθερά ισορροπίας αυξάνεται με την αύξηση της θερμοκρασίας σε μια ενδόθερμη αντίδραση.
4. Επίδραση Καταλύτη:
Ένας καταλύτης επιταχύνει μόνο μια αντίδραση και δεν επηρεάζει τη χημική ισορροπία. Επιταχύνει εξίσου και τις αντίστροφες και τις μπροστινές αντιδράσεις. Αυτό επηρεάζει την αντίδραση να επιτύχει την ισορροπία της πιο γρήγορα.
Σε μια καταλυόμενη και μη καταλυόμενη αντίδραση υπάρχει ο ίδιος αριθμός προϊόντων και αντιδρώντων σε κατάσταση ισορροπίας. Η παρουσία ενός καταλύτη διεγείρει μόνο την αντίδραση ώστε να προχωρήσει μέσω μιας μεταβατικής κατάστασης χαμηλής ενέργειας των αντιδρώντων σε προϊόντα.
Συμπέρασμα
Σε αυτό το άρθρο, έχουμε συζητήσει την έννοια των αντιδράσεων ισορροπίας και ισορροπίας καθώς και τις ταξινομήσεις τους. Μάθαμε ότι η ισορροπία αναφέρεται σε μια κατάσταση στη χημεία που δεν δείχνει καθαρή αλλαγή στις συγκεντρώσεις των προϊόντων ή των αντιδρώντων. Επιπλέον, μια αντίδραση ισορροπίας είναι μια χημική αντίδραση μεταξύ των αντιδρώντων πριν και μετά την ολοκλήρωση της αντίδρασης (δηλαδή, μια κατάσταση θερμοδυναμικής ισορροπίας). Ένα παράδειγμα αντίδρασης ισορροπίας είναι η εξάτμιση του νερού για να σχηματιστεί ατμός. Συζητήσαμε επίσης την έννοια της χημικής ισορροπίας και τους παράγοντες που επηρεάζουν τη χημική ισορροπία.
