En chimie, une grande allusion est faite à équilibre chimique. C'est un état que les réactions chimiques peuvent atteindre de manière réversible et dans lequel il n'y a aucune variation des concentrations des réactifs et des produits impliqués dans la réaction elle-même. L'équilibre chimique se caractérise par le fait qu'il est dynamique et non statique. Cela signifie que toutes les molécules et tous les atomes continuent de réagir en continu mais maintiennent les mêmes concentrations.
Dans cet article, nous allons vous dire tout ce que vous devez savoir sur l'équilibre chimique et son importance.
Caractéristiques principales
Lorsque nous parlons d'équilibre chimique, nous parlons de quelque chose de similaire à ce qui se produit lorsque des changements de passe se produisent. Que le champignon change ne soit pas une rupture de lien. Donnons un exemple: nous utilisons un liquide qui peut être en équilibre avec ses propres vapeurs, tout comme un solide. Nous établissons l'équilibre lorsque le solide peut également être en équilibre avec l'eau environnante lorsqu'il a précipité ou cristallisé.
L'équilibre chimique est essentiel dans l'industrie chimique. De cette manière, des améliorations de la synthèse et des rendements peuvent être obtenues. Une fois l'équilibre chimique établi, aucun autre changement ou réponse ne peut être obtenu à moins que cet équilibre ne soit rompu. Normalement, il est interrompu par des actions extérieures. C'est ainsi que la synthèse du produit est modifiée avec plusieurs paramètres tels que la pression, le volume ou la température. Si nous jouons continuellement avec les valeurs de ces paramètres à la fin, nous arrivons à ce que l'équilibre soit généré lorsqu'il peut atteindre la production maximale.
Sinon, si on ne calcule pas bien, l'équilibre chimique vous n'aurez pas de bonnes quantités de produits et ils ne seront pas satisfaisants. Autrement dit, il aura un rendement inférieur et ne sera pas économiquement réalisable. Tout cela est plus utile si on l'extrapole à l'industrie chimique et pour toute synthèse quelle que soit son échelle. Évidemment, nous devrons optimiser davantage la production tant qu'il y aura une production à plus grande échelle.
Dans l'équilibre chimique, il peut y avoir plus de quantité de produits ou plus de quantité de réactifs. Tout dépend de la direction dans laquelle cet équilibre est déplacé. Si nous prenons en compte tous les facteurs, nous pouvons déplacer l'équilibre chimique dans les deux sens. Il faut tenir compte du fait que ces changements de direction peuvent se produire tant que la réaction chimique est réversible.
L'explication de l'équilibre chimique
Nous allons expliquer comment cela se produit et ce qui est nécessaire pour atteindre l'équilibre chimique. La première chose à faire est de voir ce qui précède. Nous allons considérer la réaction suivante qui est totalement réversible. Ici, nous avons le tétraoxyde d'azote qui se transforme en 2 moles de dioxyde d'azote. Ce sont tous les deux des gaz. Le premier gaz qui est le réactif est incolore, tandis que le second a une couleur brune ou brune. Si nous mettons une certaine quantité de réactifs dans un flacon ou un petit récipient, Nous verrons qu'il est incolore jusqu'à ce que l'équilibre chimique soit établi.
La concentration des réactifs commence à diminuer progressivement à mesure que la réaction chimique se déroule au fil du temps. Une partie de celui-ci finit par se dissocier pour donner naissance à des molécules de dioxyde d'azote. Bien que la concentration de celui-ci soit égale à zéro au début de la réaction, elle commencera à augmenter lorsque le réactif commencera à se dissocier.
Cependant, nous parlons d'une réaction chimique réversible, de sorte qu'une partie des molécules des produits se joindront pour reformer les réactifs. Cela signifie que les deux réactions, directe et inverse, auront leurs propres vitesses.
Vitesse de réaction en équilibre chimique
Voyons quelle est l'importance des taux de réaction dans l'équilibre chimique. Au début, il faut savoir que le taux de consommation des réactifs va être supérieur au taux de consommation des produits. De cette manière, dans un premier temps, comme il n'y a que du tétraoxyde d'azote, les quelques molécules qui se sont formées de dioxyde d'azote peuvent difficilement se trouver pour réagir en sens inverse. Lorsque nous avons atteint ce moment de la réaction, dans le flacon vous pouvez voir comment il commence à virer à l'orange puisque vous avez un mélange de réactifs et de produits en même temps.
Peu à peu, au fur et à mesure que la réaction chimique progresse, les molécules des produits seront en plus grande quantité que les molécules des réactifs. Les vitesses des deux réactions, directes et inverses, continueront à s'égaliser, même si les concentrations diffèrent de plus en plus l'une de l'autre. Autrement dit, les produits ont tendance à être plus grands que les réactifs, de sorte que leur concentration augmentera tout au long de l'équilibre chimique.
Lorsque la réaction chimique atteint l'équilibre chimique vitesses et les deux réactions égales. Les deux concentrations restent également constantes puisque les deux actions se produisent à la même vitesse. Dès qu'une certaine quantité de réactifs est dissociée, la même quantité sera produite à nouveau immédiatement du fait de la réaction d'une autre quantité de produits. C'est la raison pour laquelle le nom d'équilibre chimique est connu et il est complètement dynamique. Et c'est que les molécules des réactifs et des produits continuent à participer aux réactions, bien que leurs concentrations ne changent pas avec le temps.
Si nous avons que les vitesses de réaction sont les mêmes mais dans les deux sens, il est possible d'avoir la constante d'équilibre.
Constante d'équilibre
C'est réalisé et c'est toujours pareil, tant que des facteurs tels que la température sont stables. Autrement dit, la constante d'équilibre chimique sera la même, tant que la température est stable, quelle que soit la quantité de tétraoxyde d'azote injectée dans le flacon au début.
Comme vous pouvez le voir, l'équilibre chimique est assez important pour l'industrie chimique et pour la connaissance de la génération de produits. J'espère qu'avec ces informations, vous pourrez en savoir plus sur l'équilibre chimique et son importance.