Homogeenisen ja heterogeenisen tasapainon määritelmä

Candela Rocío Barbisan | joulukuuta 2021
Kemian insinööri

Homogeeninen tasapaino

Yleensä happo-emästasapainot ovat homogeenisia, koska niitä esiintyy vesiliuoksissa. Samoin kunkin hapon tai emäksen ionisaatioaste nostaa pH: n ratkaisu ja tätä prosessia ohjaa happamuus- tai emäksisyysvakio, joka tunnetaan vastaavasti nimellä Ka ja Kb.

Tässä on esimerkki Saldo homogeeninen kemikaali ja sitä vastaava tasapainovakio:

Oleminen:

On muistettava, että kemiallinen tasapaino tapahtuu, kun reaktionopeus suorat yhtäläiset nopeus epäsuora reaktio.

Heterogeeniset tasapainot

Yleensä pidämme niitä ioniyhdisteiden liuoksina tai saostumina, koska niiden alku- tai loppufaasi reagoi kiinteään aineeseen, joka laimennetaan tai saostetaan vesiliuoksessa. On huomattava, että näissä tapauksissa prosessia ohjaava vakio on tasapainovakio Keq, mutta kiinteät aineet eivät tule mukaan tämän vakion tuotteissa.

Selvä esimerkki heterogeenisestä tasapainosta on hajoaminen korkealla lämpötila kiinteästä kalsiumkarbonaatista, joka muodostaa kiinteää kalsiumoksidia ja kaasumaista hiilidioksidia:

Oleminen:

Heterogeeniset kiinteä-neste-tasapainot

Heterogeenisissa tasapainoissa, joissa kiinteä aine saostuu, liukoisuustulovakiolla tai Kps: llä on olennainen rooli. se, tässä tapauksessa, tasapainovakio, joka ohjaa prosessia ja osoittaa kuinka liukoinen kiinteä aine on käytettyyn liuottimeen, yleensä Vesi.

Mitä tämä on? Käytännössä liukenemattoman tai heikosti liukenevan tuotteen muodostumiseen ionisesta yhdisteestä, joten näissä tapauksissa on olemassa sarja tekijät Heillä on tärkeä rooli.

Ensinnäkin, kuten kaikessa tasapainossa, lämpötila, koska lämpötilan nousu johtaa lämpötilan nousuun. Kineettinen energia kiteistä, mikä heikentää sidosvoimia aiheutuvan tärinän vuoksi.

Toisaalta vuorovaikutuksessa olevien yhdisteiden luonne, koska kuten tiedämme, sitä suurempi Mitä parempi on liuottimen ja liuotettavan yhdisteen polaarisuus, sitä parempi on liukoisuus. Tämä selitetään, koska liuottimen ja liuotettavan kiinteän aineen välisten vuorovaikutusvoimien suuruuden on oltava samanlainen kuin kiintoaineella alun perin.

Lopuksi, järjestelmän entropialla on erittäin tärkeä rooli. Entropiavariaatio selittää järjestelmän järjestyksen asteen, ja kuten tiedetään, universumi pyrkii aina kaaokseen tai epäjärjestykseen. Kun liukeneminen tapahtuu, ioniyhdisteen sidokset katkeavat, mikä lisää häiriötä, joten prosessi on laajalti suosittu.

Joten kun ioninen yhdiste liukenee tasapainoreaktion suorassa merkityksessä ja saostuu, päinvastaisessa mielessä prosessia hallitseva suhde on mainitun liukoisuustuotteen vakio.

Molemmissa tasapainotyypeissä voimme korostaa yhteisiä piirteitä: ensinnäkin lämpötilalla on keskeinen rooli, koska se ohjaa tasapainoa. Jos tämä muuttuja vaihtelee, Le Chatelier'n periaatteen mukaan järjestelmä reagoi siten, että se estää mainitun häiriön. Samoin tasapainovakion arvo on ainutlaatuinen jokaiselle tasapainoreaktiolle tietyssä lämpötilassa ja vastaa toimintojen osamäärää, joten se on riippumaton tuotteiden pitoisuudesta tai paineesta ja reagenssit. Keq: n lämpötilan vaihtelun tutkimuksen syventämiseksi on syytä syventyä Yhtälö Kirjailija: Van't Hoff

Toiseksi, tasapainotila ei saa vaihdella ajan kuluessa, ja kun puhumme tasapainotilasta, tarkoitamme prosessia, joka tapahtuu suljetussa järjestelmässä.

Toisaalta kaikissa tapauksissa ilmaisu Tasapainovakioista riippumatta suoritetusta prosessista se säilyttää muotonsa, joka on: tuotteiden pitoisuus nostetaan vastaaviin stoikiometrisiin kertoimiinsa suhteessa reagenssikonsentraatioon, joka on korotettu niiden kertoimiin stoikiometrinen. On huomattava, että suurin osa näistä vakioista on taulukoitu 25 ºC: ssa.

Bibliografia

Puheenjohtajan muistiinpanot, General Chemistry I, UNMdP, insinööritieteellinen tiedekunta, 2019.