V chemii dochází k velké narážce chemická rovnováha. Jde o stav, kdy chemické reakce mohou dosáhnout reverzně a ve kterém nedochází ke změnám v koncentracích jak reaktantů, tak produktů, které se účastní samotné reakce. Chemická rovnováha se vyznačuje tím, že je dynamická a není statická. To znamená, že všechny molekuly a atomy nadále reagují nepřetržitě, ale udržují stejné koncentrace.
V tomto článku vám řekneme vše, co potřebujete vědět o chemické rovnováze a její důležitosti.
Hlavní charakteristiky
Když mluvíme o chemické rovnováze, mluvíme o něčem podobném tomu, co nastane, když dojde ke změnám průchodu. To, že se houba mění, nemusí být zlomením odkazu. Uveďme příklad: používáme kapalinu, která může být v rovnováze se svými vlastními parami, stejně jako pevná látka. Stanovíme rovnováhu, když pevná látka může být také v rovnováze s okolní vodou, když se vysráží nebo krystalizuje.
Chemická rovnováha je v chemickém průmyslu zásadní. Tímto způsobem lze dosáhnout zlepšení v syntéze a výtěžcích. Jakmile je chemická rovnováha nastolena, nelze dosáhnout žádné další změny nebo reakce, pokud není tato rovnováha narušena. Normálně je přerušen vnějšími akcemi. Takto je modifikována syntéza produktu s několika parametry, jako je tlak, objem nebo teplota. Pokud na konci průběžně hrajeme s hodnotami těchto parametrů, dosáhneme toho, že se bilance vygeneruje, až dosáhne maximální produkce.
Jinak, pokud nepočítáme dobře, chemická rovnováha nebudete mít dobré množství produktů a budou neuspokojivé. To znamená, že bude mít nižší výnos a nebude ekonomicky proveditelný. To vše je užitečnější, pokud to extrapolujeme na chemický průmysl a pro jakoukoli syntézu bez ohledu na její rozsah. Je zřejmé, že budeme muset dále optimalizovat výrobu, pokud bude existovat výroba ve větším měřítku.
V chemické rovnováze může být větší množství produktů nebo větší množství reaktantů. Vše závisí na směru, kterým je tato rovnováha posunuta. Pokud vezmeme v úvahu všechny faktory, můžeme posunout chemickou rovnováhu v obou směrech. Je třeba vzít v úvahu, že tyto změny směrů mohou nastat, pokud je chemická reakce reverzibilní.
Vysvětlení chemické rovnováhy
Vysvětlíme, jak k tomu dochází a co je zapotřebí k dosažení chemické rovnováhy. První věc je vidět, co přijde dříve. Budeme uvažovat o následující reakci, která je zcela reverzibilní. Zde máme tetraoxid dusíku, který se transformuje na 2 moly oxidu dusičitého. Oba jsou to plyny. První plyn, který je činidlem, je bezbarvý, zatímco druhý má hnědou nebo hnědou barvu. Pokud dáme určité množství reagencií do lahvičky nebo malé nádoby, Uvidíme, že je bezbarvý, dokud nebude nastolena chemická rovnováha.
Koncentrace činidel začíná postupně klesat, jak probíhá chemická reakce v průběhu času. Část z toho končí disociací za vzniku molekul oxidu dusičitého. I když se jeho koncentrace na začátku reakce rovná nule, začne se zvyšovat, jakmile se začne činidlo disociovat.
Mluvíme však o reverzibilní chemické reakci, takže se část molekul produktů spojí a znovu vytvoří reaktanty. Tohle znamená tamto obě reakce, jak přímá, tak inverzní, budou mít své vlastní rychlosti.
Reakční rychlosti v chemické rovnováze
Podívejme se, jaký význam mají reakční rychlosti v chemické rovnováze. Nejprve musíme vědět, že rychlost spotřeby činidel bude vyšší než rychlost spotřeby produktů. Tímto způsobem, zpočátku, protože existuje pouze tetraoxid dusíku, se několik molekul, které byly vytvořeny z oxidu dusičitého, stěží najdou navzájem, aby reagovaly opačným způsobem. Když jsme dosáhli toho okamžiku reakce, v lahvičce můžete vidět, jak to začíná být oranžové protože máte směs reaktantů a produktů současně.
Postupně s chemickou reakcí budou molekuly produktů ve větším množství než molekuly reaktantů. Míra těchto dvou reakcí, přímé i inverzní, se bude i nadále vyrovnávat, i když se koncentrace od sebe navzájem stále více a více liší. To znamená, že produkty mají tendenci být větší než reaktanty, takže jejich koncentrace bude během chemické rovnováhy stoupat.
Když chemická reakce dosáhne chemické rovnováhy rychlosti a obě reakce stejné. Obě koncentrace také zůstávají konstantní, protože obě akce probíhají stejnou rychlostí. Jakmile se určité množství reaktantů disociuje, stejné množství se okamžitě vytvoří znovu v důsledku reakce jiného množství produktů. To je důvod, proč je známý název chemické rovnováhy a je zcela dynamický. A je to tak, že molekuly reagencií i produktů se nadále účastní reakcí, i když se jejich koncentrace v průběhu času nemění.
Pokud máme, že reakční rychlosti jsou stejné, ale v obou směrech, dostaneme rovnovážnou konstantu.
Rovnovážná konstanta
Je toho dosaženo a vždy je to stejné, pokud jsou faktory jako teplota stabilní. To znamená, že chemická rovnovážná konstanta bude stejná, pokud je teplota stabilní, bez ohledu na to, jaké množství dusíku Tetraoxidu se do injekční lahvičky nejprve vstřikuje.
Jak vidíte, chemická rovnováha je docela důležitá pro chemický průmysl a pro znalosti výroby produktů. Doufám, že s těmito informacemi se dozvíte více o chemické rovnováze a jejím významu.