Dinamično ravnotežje proti ravnotežju
Ko se eden ali več reaktantov pretvarja v produkte, gredo lahko skozi različne modifikacije in energetske spremembe. Kemične vezi v reaktantih se zlomijo in nastanejo nove vezi, da nastanejo produkti, ki so popolnoma drugačni od reaktantov. Ta kemična modifikacija je znana kot kemične reakcije. Obstajajo številne spremenljivke, ki nadzorujejo reakcije. V glavnem s preučevanjem termodinamike in kinetike lahko potegnemo veliko zaključkov o reakciji in o tem, kako jih lahko nadzorujemo. Termodinamika preučuje transformacije energije. Ukvarja se z energijo in položajem ravnotežja v reakciji.
Ravnovesje
Nekatere reakcije so reverzibilne, nekatere pa ireverzibilne. Pri reakciji se reaktanti pretvorijo v produkte. V nekaterih reakcijah se lahko reaktanti ponovno ustvarijo iz produktov. Ta vrsta reakcij se imenuje reverzibilna. Pri ireverzibilnih reakcijah, ko se reaktanti pretvorijo v produkte, jih ni več mogoče ponovno regenerirati iz produktov. Pri reverzibilni reakciji, ko gredo reaktanti v produkte, se imenuje reakcija naprej, ko gredo produkti v reaktante, pa se imenuje povratna reakcija. Če je hitrost reakcije naprej in nazaj enaka, se reče, da je reakcija v ravnovesju. Torej se v določenem časovnem obdobju količina reaktantov in produktov ne spremeni. Reverzibilne reakcije vedno težijo k doseganju ravnovesja in to ravnotežje ohranjajo. Ko je sistem v ravnovesju, količina produktov in reaktantov ni nujno enaka. Reaktantov je lahko več kot produktov ali obratno. Edina zahteva v ravnotežni enačbi je ohranjanje konstantne količine obeh skozi čas. Ravnotežno konstanto je mogoče definirati za reakcijo v ravnotežju; konstanta ravnotežja je enaka razmerju med koncentracijo produktov in koncentracijo reakcij.
K=[produkt]/ [reaktant]m n in m sta stehiometrična koeficienta produkta in reaktanta.
Za ravnotežno reakcijo, če je prednja reakcija eksotermna, je povratna reakcija endotermna in obratno. Običajno so si vsi ostali parametri za reakcije naprej in nazaj nasprotni. Torej, če želimo olajšati eno od reakcij, moramo preprosto prilagoditi parametre, da omogočimo to reakcijo.
Dinamično ravnotežje
Dinamično ravnotežje je tudi vrsta ravnovesja, kjer se količine produktov in reaktantov sčasoma ne spreminjajo. Vendar pa v dinamičnem ravnovesju, če rečemo, da se količine ne spreminjajo, ne pomeni, da se je reakcija ustavila. Namesto tega reakcija poteka tako, da ohranja količine nespremenjene (neto sprememba je nič). Preprosto beseda "dinamično ravnovesje" pomeni, da je reakcija reverzibilna in še vedno traja. Da bi prišlo do dinamičnega ravnovesja, mora biti sistem zaprt, tako da iz sistema ne uhaja nobena energija ali snov.
Kakšna je razlika med ravnovesjem in dinamičnim ravnovesjem?
• Dinamično ravnotežje je vrsta ravnovesja.
• V dinamičnem ravnovesju, medtem ko količina reaktantov in produktov ostane nespremenjena, se reakcija nadaljuje, ker sta hitrosti reakcije naprej in nazaj enaki. V ravnovesju lahko pride do nekaterih primerov, ko količine produktov in reaktantov ostanejo nespremenjene, ker se je reakcija ustavila.
