В химията се прави голям намек за химичен баланс. Това е състояние, до което химичните реакции могат да достигнат обратимо и при което няма промяна в концентрациите както на реагентите, така и на продуктите, които участват в самата реакция. Химичното равновесие се характеризира с това, че е динамично, а не статично. Това означава, че всички молекули и атоми продължават да реагират непрекъснато, но поддържат еднакви концентрации.
В тази статия ще ви разкажем всичко, което трябва да знаете за химичния баланс и неговото значение.
ключови характеристики
Когато говорим за химическо равновесие, говорим за нещо подобно на това, което се случва, когато настъпят промени в прохода. Това, че гъбите се променят, може да не е прекъсване на връзката. Нека дадем пример: използваме течност, която може да бъде в равновесие със собствените си пари, точно като твърдо вещество. Установяваме равновесие, когато твърдото вещество може да бъде в равновесие и с околната вода, когато се утаи или кристализира.
Химическият баланс е от съществено значение в химическата промишленост. По този начин могат да се получат подобрения в синтеза и добивите. След като се установи химическото равновесие, не могат да се получат допълнителни промени или отговори, освен ако това равновесие не бъде нарушено. Обикновено то се прекъсва от външни действия. По този начин синтезът на продукта се модифицира с няколко параметъра като налягане, обем или температура. Ако непрекъснато си играем със стойностите на тези параметри в края, постигаме, че балансът се генерира, когато може да достигне максималното производство.
В противен случай, ако не изчислим добре, химичното равновесие няма да имате добри количества продукти и те ще бъдат незадоволителни. Тоест ще има по-нисък добив и няма да бъде икономически осъществимо. Всичко това е по-полезно, ако го екстраполираме в химическата промишленост и за всеки синтез, независимо от мащаба му. Очевидно ще трябва да оптимизираме производството допълнително, докато има по-мащабно производство.
В химическото равновесие може да има повече количество продукти или повече количество реактиви. Всичко зависи от посоката, в която се измества този баланс. Ако вземем предвид всички фактори, можем да изместим химическото равновесие в двете посоки. Трябва да се има предвид, че тези промени в посоките могат да настъпят, докато химическата реакция е обратима.
Обяснение на химичното равновесие
Ще обясним как се случва и какво е необходимо за постигане на химическо равновесие. Първото нещо е да видим какво предстои. Ще разгледаме следната реакция, която е напълно обратима. Тук имаме азотния тетраоксид, който се трансформира в 2 мола азотен диоксид. И двамата са газове. Първият газ, който е реагентът, е безцветен, докато вторият има кафяв или кафяв цвят. Ако поставим определено количество реагенти във флакон или малък контейнер, Ще видим, че е безцветен, докато се установи химическото равновесие.
Концентрацията на реагентите започва да намалява постепенно, тъй като химическата реакция протича с течение на времето. Част от него се разделя, за да се получат молекули на азотен диоксид. Въпреки че концентрацията на същата е равна на нула в началото на реакцията, тя ще започне да се увеличава, когато реагентът започне да се дисоциира.
Ние обаче говорим за обратима химическа реакция, така че част от молекулите на продуктите да се присъединят, за да образуват отново реагентите. Това означава, че двете реакции, както директната, така и обратната, ще имат свои собствени скорости.
Скорости на реакция в химическо равновесие
Нека да видим какво значение имат скоростите на реакция в химическото равновесие. Отначало трябва да знаем, че скоростта на консумация на реагентите ще бъде по-голяма от скоростта на консумация на продуктите. По този начин, отначало, тъй като има само азотен тетраоксид, малкото молекули, които са се образували от азотен диоксид, трудно могат да намерят взаимно да реагират по обратния начин. Когато достигнем този момент от реакцията, във флакона можете да видите как започва да става оранжево тъй като имате смес от реактиви и продукти едновременно.
Постепенно с напредването на химичната реакция молекулите на продуктите ще бъдат в по-голямо количество, отколкото молекулите на реагентите. Скоростите на двете реакции както на директната, така и на обратната ще продължат да се изравняват, въпреки че концентрациите се различават все повече и повече. Тоест продуктите са склонни да бъдат по-големи от реагентите, така че тяхната концентрация ще се увеличава през цялото химическо равновесие.
Когато химическата реакция достигне химическо равновесие скорости и двете реакции са равни. И двете концентрации също остават постоянни, тъй като и двете действия се извършват с еднаква скорост. Веднага след като определено количество от реагентите се дисоциира, същото количество ще бъде получено отново незабавно поради реакцията на друго количество от продуктите. Това е причината името на химичното равновесие да е известно и то напълно динамично. И това е, че молекулите както на реагентите, така и на продуктите продължават да участват в реакциите, въпреки че техните концентрации не се променят с течение на времето.
Ако имаме, че скоростите на реакция са еднакви, но в двете посоки, е възможно да имаме константата на равновесие.
Константа на равновесие
Постига се и винаги е едно и също, стига фактори като температура да са стабилни. Тоест, константата на химическото равновесие ще бъде една и съща, докато температурата е стабилна, без значение колко азотен тетраоксид се инжектира във флакона в началото.
Както можете да видите, химическият баланс е доста важен за химическата индустрия и за познанията за генериране на продукти. Надявам се, че с тази информация можете да научите повече за химичния баланс и неговото значение.