Ključna razlika – fizično in kemično ravnovesje
Ravnotežno stanje opisuje koncentracije reaktantov in produktov v reakcijski mešanici v zaprtem sistemu. Ravnotežje lahko nastopi le v zaprtem sistemu. V ravnovesju ostanejo koncentracije reaktantov in produktov na konstantnih vrednostih. Če se spremeni količina reaktantov ali produktov, se spontano spremeni tudi koncentracija drugih sestavin, da se ohrani ravnotežje. Glede na značilnosti ravnovesja obstajata dve vrsti; fizikalno in kemijsko ravnovesje. Ključna razlika med fizikalnim in kemijskim ravnovesjem je v tem, da je fizikalno ravnovesje ravnovesje, v katerem se fizikalno stanje sistema ne spremeni, medtem ko je kemijsko ravnovesje ravnovesno stanje, v katerem se koncentracije reaktantov in produktov s časom ne spreminjajo.
Kaj je fizično ravnovesje?
Fizikalno ravnotežje je ravnotežno stanje, v katerem se fizikalno stanje sistema ne spremeni. Spreminjanje faze snovi iz ene faze v drugo je fizikalni proces. Zato je ravnovesno stanje, v katerem se fizikalno stanje ne spreminja s časom, znano kot fizikalno ravnovesje. Obstajajo tri glavne vrste fizikalnega ravnovesja;
Ravnotežje med trdnim in tekočim
Na primer, ravnovesje med ledom in vodo je fizikalno ravnovesje, ker ne potekajo nobene kemične reakcije. Vsaka čista snov lahko soobstaja v trdni in tekoči fazi pri tališču te snovi. Tališče je temperatura, pri kateri se trdna snov začne taliti (pretvori v tekočo obliko).
Ravnotežje med tekočino in paro
Ravnovesje med vodo in paro je fizikalno ravnovesje, v katerem ne potekajo nobene kemične reakcije. Vendar se ta vrsta ravnovesja pojavi le v zaprtih sistemih, razen če para uide iz ravnovesja.
Ravnotežje med trdno in paro
Ta tip fizikalnega ravnovesja je mogoče opaziti v sublimacijskih snoveh. Tam se ravnotežje pojavi pri temperaturi sublimacije (sublimacija je pretvorba trdne snovi neposredno v parno fazo, brez prehoda tekoče faze). Na primer, pretvorba trdnega amonijevega klorida (NH4Cl) v plinasti amonijev klorid.
Kaj je kemijsko ravnovesje?
Kemijsko ravnotežje je ravnotežno stanje, v katerem se koncentracije reaktantov in produktov s časom ne spreminjajo. To vrsto ravnotežja lahko opazimo pri reverzibilnih kemijskih reakcijah. Kemijsko ravnovesje nastane, ko se reakcije naprej in nazaj reverzibilne kemijske reakcije odvijajo z enako hitrostjo. Ni neto sprememb v koncentracijah vsakega reaktanta in produkta, ki sodelujejo v ravnotežnih reakcijah.
Slika 1: Graf reakcije med A in B; koncentracije reaktantov postanejo konstantne, potem ko reakcijska mešanica doseže ravnotežje
Na primer, reakcija med vodikovim plinom in jodovimi hlapi v zaprtem sistemu daje na začetku temno vijolično barvo, ki nato sčasoma zbledi. Temno vijolično barvo daje jodova para. Barva zbledi zaradi reakcije med jodovimi hlapi in vodikovim plinom. Po določenem času barva ostane nespremenjena. To je točka, pri kateri je reakcija dosegla ravnovesno stanje. To je kemijsko ravnovesje.
H2(g) + I2(g) ↔ HI(g)
Kakšne so podobnosti med fizikalnim in kemičnim ravnovesjem?
- Tako fizikalno kot kemijsko ravnotežje sta obliki ravnotežnih stanj.
- Oblike fizikalnega in kemijskega ravnotežja imajo parametre, ki so s časom konstantni.
Kakšna je razlika med fizikalnim in kemičnim ravnovesjem?
Fizično proti kemijskemu ravnotežju |
|
| Fizikalno ravnotežje je ravnotežno stanje, v katerem se fizično stanje sistema ne spremeni. | Kemijsko ravnotežje je ravnotežno stanje, v katerem se koncentracije reaktantov in produktov ne spreminjajo s časom. |
| Narava | |
| Fizikalna ravnovesja ne kažejo sprememb v agregatnem stanju snovi, ki je vključena v ravnovesje. | Kemijska ravnovesja ne kažejo sprememb v koncentracijah reaktantov in produktov, ki so vključeni v ravnovesje. |
| Teorija | |
| Fizično ravnotežje vključuje soobstoj dveh fizičnih stanj znotraj istega zaprtega sistema. | Kemijska ravnotežja vključujejo enake hitrosti naprednih in povratnih reakcij. |
Povzetek – fizikalno proti kemijskemu ravnotežju
Ravnovesno stanje sistema je stanje konstantnih parametrov znotraj tega sistema. Glede na značilnosti ravnotežnega stanja sistema obstajata dve obliki ravnovesja; fizikalno in kemijsko ravnovesje. Razlika med fizikalnim in kemijskim ravnovesjem je v tem, da je fizikalno ravnovesje ravnovesje, v katerem se fizikalno stanje sistema ne spremeni, medtem ko je kemijsko ravnovesje ravnovesno stanje, v katerem se koncentracije reaktantov in produktov ne spreminjajo s časom.
