Reakce a dynamická rovnováha: 9 faktů, které byste měli vědět

V tomto článku bude stručně shrnuto téma „reakce a dynamická rovnováha“ s několika 9 fakty.

Reakční rovnováha se také nazývá dynamická rovnováha, protože dopředný reakční pohyb a zpětný reakční pohyb budou ve stavu rovnováhy podobné. V tomto stanoveném čase se množství molekul reaktantu změní na produkt a molekuly produktu se zároveň změní na reaktanty.

Stejná rovnováha se provádí se stejným množstvím reaktantů na libovolných místech se stejnými podmínkami při zachování výměny molekul.

Reakce a dynamická rovnováha definice:

Dynamická rovnováha: -

Dynamická rovnováha nastává pouze v případě reverzibilní reakce. Když dopředný reakční pohyb a zpětný reakční pohyb budou podobné, pouze tehdy se objeví stav dynamické rovnováhy. Rovnice dynamické rovnováhy je podobná, protože reakce vpřed a vzad se stále objevuje, ale pohyb dopředné a zpětné reakce bude stejný a nezměněný, takže mohou zůstat v rovnovážném stavu.

Příklad dynamické rovnováhy:

Pokud je odebrána nová láhev na sodovku, pak má láhev sodovky koncentrace oxidu uhličitého ve fázi kapaliny nezměněnou hodnotu. Polovina kapaliny se ale vylije a láhev se sodou opět utěsní, pak v této konkrétní hmotě oxid uhličitý rozdělí fázi kapaliny a pohyb se sníží a v tomto konkrétním čase parciální tlak oxidu uhličitého ve fázi plynu se zvyšuje a dostávají se do stavu rovnováhy.

V této poloze z důvodu tepelných pohybů molekula oxidu uhličitého vystupuje z fáze kapaliny, ale za velmi krátkou dobu z fáze plynu do kapaliny vystupuje další molekula oxidu uhličitého a stejným způsobem molekula Z plynné fáze vystupuje oxid uhličitý, ale ve velmi krátké době se z kapalné fáze do plynu dostává další molekula oxidu uhličitého.

O rovnovážném stavu lze říci, že oxid uhličitý je, když dosáhl pohybu přechodu oxidu uhličitého z plynu do kapaliny a pohybu přechodu oxidu uhličitého z kapaliny do plynu.

Reakční rovnováha: -

Reakční rovnováhu lze definovat jako stav pro specifikovaný systém, ve kterém se koncentrace reaktantu a koncentrace výstupů nemění vzhledem k času a také pro zadaný systém se neobjevují žádné další změny ve vlastnostech systému.

Co je to reakce v dynamické rovnováze?

Reakce v dynamické rovnováze je, kdy dopředný reakční pohyb a zpětný reakční pohyb budou podobné pouze tehdy, když dojde k dynamické rovnováze. Rovnice dynamické rovnováhy je podobná, protože reakce vpřed a vzad se stále objevuje, ale pohyb dopředné a zpětné reakce bude stejný a nezměněný, takže mohou zůstat v rovnovážném stavu.

Je reakce v rovnováze dynamická nebo statická?

Aby bylo dosaženo plné statické rovnováhy, systém musí mít jak translační rovnováhu, tak rotační rovnováhu.

Reakce ve stavu rovnováhy není statická, ale ze své podstaty je reakce ve stavu rovnováhy dynamická.

Rozdíl mezi dynamickou a statickou rovnováhou:

Hlavní rozdíl mezi dynamickou a statickou rovnováhou je uveden níže,

Dynamická rovnováhaStatická rovnováha
Povaha dynamické rovnováhy je reverzibilní.Povaha statické rovnováhy je nevratná.
V dynamické rovnováze probíhá reakce nepřetržitě.Ve statické rovnováze neprobíhá reakce nepřetržitě po určité době zastavení reakce.
V uzavřeném systému nastává dynamická rovnováha.V uzavřeném i otevřeném systému se může objevit statická rovnováha.
Pohyb pro reakci vpřed a vzad je v dynamické rovnováze stejný.Pohyb pro reakci vpřed a vzad je nulový pro statickou rovnováhu.

Proč je reakce dynamická rovnováha?

Chemická reakce může být odvozena jako; rovnováha mezi reaktanty a produkty po dané reakci je dosažena do stavu systému. V chemické reakci je pohyb tvorby reaktantů a produktů stejný a v dynamice je ovlivněno mnoho faktorů, jaký bude tento podíl. Na druhou stranu, když je rovnice dynamické rovnováhy podobná, protože reakce vpřed a vzad se stále objevuje, ale pohyb reakce vpřed a zpětné reakce bude stejný a nezměněný.

Co se stane, když reakce dosáhne dynamické rovnováhy?

Když reakce dosáhne dynamické rovnováhy, koncentrace produktů a reaktantů zůstane nezměněna. Pohyb dopředné reakce a zpětné reakce zůstává nezměněn a reakce není zastavena. 

Vlastnosti systému do uznané rovnováhy: -

Systém je v rovnováze lze snadno odhadnout pomocí dvou vlastností systému. Vlastnosti jsou uvedeny níže,

  • Pokud pohyb reakce pro dopředný a zpětný chod zůstane podobný pro produkty a reaktanty.
  • Všechny produkty a reaktanty zůstávají v rovnováze.

Jak poznáte, že je reakce v rovnováze?

Reakce je dosaženo v bodě rovnováhy, když je pohyb dopředné reakce a pohyb zpětné reakce stejný. Veškerá koncentrace reaktantu a koncentrace produktu se za rovnovážných podmínek nezmění.

Síly působící na systém jsou v dynamické rovnováze stejné a opačné. Předpokládejme, že síla Fa působí na těleso v pohybu znamená nějakou sílu Fb jedná opačně než Fa k vyvážení systému tak, aby rychlost mohla být konstantní.

Fa=- Fb

Fa+ Fb =Fsíť = 0

Způsob, jak rozpoznat reakci, je v rovnováze: -

Způsoby, kterými může pozorovatel pochopit, že reakce je ve stavu rovnováhy, jsou uvedeny níže,

  • Zkoumáním koncentrace produktů a reaktantů v pravidelných intervalech.
  • Když pozorovatel zpozoruje, že koncentrace produktů a reaktantů jsou nezměněné, znamená to v podobné situaci, což znamená, že reakce je v rovnováze.
  • Pomocí fyzikální metody i chemické metody lze snadno odhadnout stav rovnováhy.

Jsou všechny rovnovážné reakce dynamické?

Ano, všechny rovnovážné reakce jsou dynamické. Složení rovnovážného stavu je závislé na poměru pohybu dopředné reakce a pohybu zpětné reakce. V dynamické rovnováze je pohyb dopředné reakce a pohyb zpětné reakce podobný.

Podmínky pro dynamickou rovnovážnou reakci:

Podmínky, které jsou zodpovědné za dynamickou rovnovážnou reakci, jsou uvedeny níže,

  • Hustota
  • Specifická tepelná kapacita
  • Pohyb pro dopřednou reakci
  • Pohyb pro zpětnou reakci
  • Koncentrace
  • Systém by měl být přítomen v uzavřeném systému
  • Proces by měl být reverzibilní
  • Podobná a opačná síla
  • Změna tlaku
  • Změna teploty
  • Chemické složky

Vlastnosti reakce v dynamické rovnováze:

Aby reakce zůstala ve stavu dynamické rovnováhy, závisí na tom mnoho faktorů. Při jakékoliv změně dynamického systému se změní stav dynamické rovnováhy.

Vlastnosti reakce v dynamické rovnováze jsou uvedeny níže,

  • Celková síla v dynamickém systému pro dosažení stavu dynamické rovnováhy je nenulová.
  • V uzavřeném systému nastává dynamická rovnováha. Během procesu se do systému nevstoupí ani neopustí žádný typ objektu.
  • Pohyb dopředné reakce a pohyb zpětné reakce bude stejný.
  • Proces v uzavřeném systému probíhá nepřetržitě, když proces dosáhne podmínky dynamické rovnováhy.
  • Změny vlastností látky, jako je teplota, tlak, hustota, měrné teplo, mohou také změnit stav dynamické rovnováhy.
  • Vlastnosti látky jako koncentrace, emisivita zůstávají ve stavu dynamické rovnováhy nezměněny.

Vlastnosti reverzibilní reakce v dynamické rovnováze:

Reverzibilní proces je odvozen jako dynamická rovnováha, kdy pohyb dopředné reakce a zpětné reakce zůstává jako stejný pohyb a v důsledku toho nejsou pozorovány žádné změny v uzavřeném systému. Během toho do systému nevstupuje ani neexistuje žádný typ objektu.

Vlastnosti reverzibilní reakce v dynamické rovnováze jsou popsány níže,

  • Zatímco vratná reakce zůstává v daném okamžiku ve stavu dynamické rovnováhy, reakce probíhá v systému, který by měl být uzavřen. Během procesu se do systému a jeho okolí nedostane žádný typ látky nebo jakákoli část látky.
  • Pohyb dopředné reakce a pohyb zpětné reakce při vratné reakci zůstávají podobné.
  • Parciální tlak a koncentrace veškeré látky spojené s procesem zůstávají nezměněny.
  • Celková síla v dynamickém systému pro dosažení stavu dynamické rovnováhy je nenulová.
  • V dynamické rovnováze probíhá reakce nepřetržitě.

Příklady reakcí v dynamické rovnováze:

Jedním příkladem reakce v dynamické rovnováze je spalování uhlí. Při spalování uhlí se do atmosféry uvolňuje oxid uhličitý a hlavní složkou uhlí je uhlík. Dá se říci, že na začátku procesu je uhlí vyrobeno s pevným skupenstvím uhlíku a po spálení uhlí se uhlík uvolňuje v plynné formě.

reakce a dynamická rovnováha
Obrázek – Spalování uhlí jako příklad reakce a dynamické rovnováhy;
Kredit za obrázek- Wikipedia

Takže pomocí tohoto procesu uhlík zůstává v dynamické rovnováze v atmosféře.

Dalším příkladem reakce v dynamické rovnováze je auto se pohybuje beze změny zrychlení. Nezměněné zrychlení znamená, že zrychlení vozu se za žádných podmínek nemění. Jiným způsobem můžeme říci, že pokud je zrychlení nulové, pak se zrychlení nemění, a tak lze snadno říci, že zrychlení je neměnné.

Když má vůz v tomto konkrétním čase nezměněné zrychlení, je hmotnost vyvážena reakční silou a dopředná síla je vyvážena třením. Také dopředné síle působí tření se stejným pohybem. Žádná jiná změna síly není pozorována. Čistá síla zůstává stejná, proto se říká, že je v dynamické rovnováze.

Některé další příklady reakcí v dynamické rovnováze jsou uvedeny níže,

  • Loď se pohybuje v řece podobnou rychlostí
  • Běh na běžeckém pásu po nezměněné rychlost
  • Spalování dřeva
  • Vlak se pohybuje podobnou rychlostí
  • Letadlo letící podobnou rychlostí
  • Pocení

Závěr:

Reakční rovnováha je dynamická rovnováha. O reverzibilním procesu se říká, že je v dynamické rovnováze, když dopředný a zpětný proces probíhají stejnou rychlostí, což nemá za následek žádnou pozorovatelnou změnu v systému. Jakmile je ustavena dynamická rovnováha, zůstávají koncentrace nebo parciální tlaky všech látek zapojených do procesu konstantní.

Také čtení: