Kluczowa różnica między stanem równowagi a stanem ustalonym polega na tym, że w równowadze stężenia wszystkich składników są utrzymywane na stałym poziomie, podczas gdy w stanie ustalonym tylko niektóre składniki są utrzymywane na stałym poziomie.
Gdy jeden lub więcej reagentów jest przekształcanych w produkty, mogą one przechodzić różne modyfikacje i zmiany energii. Wiązania chemiczne w reagentach zostają zerwane i powstają nowe wiązania, aby wytworzyć produkty, które są całkowicie różne od reagentów. Nazywamy to reakcją chemiczną. Równowaga i stan ustalony to ważne pojęcia chemiczne dotyczące różnych reakcji chemicznych.
Co to jest równowaga?
Niektóre reakcje są odwracalne, a niektóre nieodwracalne. W reakcji reagenty są przekształcane w produkty. W niektórych reakcjach reagenty ponownie wytwarzają się z produktów. Ten typ reakcji nazywamy odwracalnymi. W reakcjach nieodwracalnych, gdy reagenty zostaną przekształcone w produkty, nie regenerują się ponownie z produktów.
W reakcji odwracalnej, gdy reagenty są przekształcane w produkty, nazywamy to reakcją postępującą. Kiedy produkty są przekształcane w reagenty, nazywamy to reakcją wsteczną. Gdy szybkość reakcji do przodu i do tyłu jest równa, reakcja jest w równowadze. Dlatego ilość reagentów i produktów nie zmienia się z upływem czasu.
Rysunek 01: Równowaga termiczna
Reakcje odwracalne zawsze dążą do osiągnięcia równowagi i utrzymania tej równowagi. Gdy układ jest w równowadze, ilość produktów i reagentów niekoniecznie musi być równa. Może być większa ilość reagentów niż produktów lub odwrotnie. Jedynym wymogiem w równaniu równowagi jest utrzymywanie stałej wartości obu w czasie. Dla reakcji w równowadze możemy zdefiniować stałą równowagi, która jest równa stosunkowi między stężeniem produktów a stężeniem reakcji.
Co to jest stan stacjonarny?
Rozważmy reakcję, w której reagent A przechodzi do produktu C przez produkt pośredni B. W takiej reakcji B jest tworzony przez A, a następnie ulega wyczerpaniu do postaci C. Przed rozpoczęciem reakcji zachodzi tylko A i B powoli zaczynają się nawarstwiać. Jednak z czasem ilość A zmniejsza się, a C wzrasta, ale ilość B pozostaje w przybliżeniu taka sama w czasie. W tym stanie, gdy tylko powstanie więcej B, ulegnie wyczerpaniu, dając C w szybkim tempie, utrzymując stężenie w stanie ustalonym. Zatem szybkość syntezy B=szybkość zużycia B.
A ⟶ B ⟶ C
Założenie stanu ustalonego: d(B)/dt=0.
Jaka jest różnica między równowagą a stanem ustalonym?
Równowaga i stan ustalony to ważne pojęcia chemiczne. Kluczowa różnica między stanem równowagi a stanem ustalonym polega na tym, że w stanie równowagi stężenia wszystkich składników są utrzymywane na stałym poziomie, podczas gdy w stanie ustalonym tylko niektóre składniki są utrzymywane na stałym poziomie. W równowadze stężenia składników są stałe, ponieważ szybkości reakcji są równe w reakcji do przodu i do tyłu. W stanie ustalonym tylko niektóre składniki są stałe, ponieważ szybkość ich syntezy i szybkość zużycia są równe. W tym celu reakcje niekoniecznie muszą być w równowadze.
Podsumowanie – Równowaga a stan ustalony
Równowaga i stan ustalony to ważne pojęcia chemiczne. Kluczowa różnica między stanem równowagi a stanem ustalonym polega na tym, że w stanie równowagi stężenia wszystkich składników są utrzymywane na stałym poziomie, podczas gdy w stanie ustalonym tylko niektóre składniki są utrzymywane na stałym poziomie.
