Definicija homogene i heterogene ravnoteže

Candela Rocío Barbisan | prosinca 2021
Inženjer kemije

Homogene ravnoteže

Općenito, kiselinsko-bazne ravnoteže su homogene, budući da se javljaju u vodenim otopinama. Isto tako, stupanj ionizacije svake kiseline ili baze će dovesti do pH vrijednosti riješenje a tim procesom upravlja konstanta kiselosti ili bazičnosti, poznata kao Ka i Kb.

Evo primjera Ravnoteža homogena kemikalija i njena odgovarajuća konstanta ravnoteže:

Biće:

Treba imati na umu da se kemijska ravnoteža javlja kada se brzina reakcije izravni jednaki ubrzati neizravna reakcija.

Heterogene ravnoteže

Općenito, pripisujemo ih otopinama ili precipitacijama ionskih spojeva jer njihova početna ili završna faza reagira na krutu tvar koja je razrijeđena ili precipitirana u vodenoj otopini. Treba napomenuti da je u tim slučajevima konstanta koja upravlja procesom konstanta ravnoteže Keq, međutim, krute tvari ne dolaze u igru ​​u produktima ove konstante.

Jasan primjer heterogene ravnoteže je razgradnja na visokom temperatura krutog kalcijevog karbonata koji tvori čvrsti kalcijev oksid i plinoviti ugljični dioksid:

Biće:

Heterogene ravnoteže kruto-tekuće

U heterogenim ravnotežama gdje se krutina taloži, konstanta produkta topljivosti ili Kps igra osnovnu ulogu, a to je, u ovom slučaju, konstanta ravnoteže koja upravlja procesom, što pokazuje koliko je krutina topiva u korištenom otapalu, obično Voda.

o čemu se radi? Praktično, do stvaranja netopivog ili slabo topljivog produkta iz ionskog spoja, dakle, u tim slučajevima postoji niz čimbenici Oni igraju važnu ulogu.

Na prvom mjestu, kao iu svim ravnotežama, temperatura, budući da povećanje temperature dovodi do povećanja Kinetička energija kristala koji slabi vezne sile zbog uzrokovanih vibracija.

S druge strane, priroda međusobno djelujućih spojeva, budući da je, kao što znamo, veća što je sličnost polariteta otapala i spoja koji se otapa, to je bolji stupanj topljivost. To se objašnjava budući da veličina interakcijskih sila između otapala i krutine koja se otapa mora biti slična onima koje je krutina u početku imala.

Konačno, entropija sustava igra vrlo važnu ulogu. Varijacija entropije objašnjava stupanj uređenosti sustava i, kao što je poznato, Svemir uvijek teži kaosu ili neredu. Kada se otapanje dogodi, veze ionskog spoja se kidaju povećavajući poremećaj, stoga je proces široko favoriziran.

Dakle, kada se ionski spoj otopi u izravnom smislu ravnotežne reakcije i, precipitira, u suprotnom smislu, relacija koja upravlja procesom je konstanta spomenutog produkta topljivosti.

U obje vrste ravnoteža možemo istaknuti zajedničke karakteristike: prvo, temperatura igra temeljnu ulogu, budući da kontrolira ravnotežu. Ako ova varijabla varira, prema Le Chatelierovom principu sustav će reagirati na takav način da se suprotstavi spomenutom poremećaju. Isto tako, vrijednost konstante ravnoteže je jedinstvena za svaku reakciju ravnoteže na danoj temperaturi i odgovara kvocijentu aktivnosti, pa je neovisan o koncentraciji ili pritisku proizvoda i reagensi. Da bismo produbili proučavanje varijacije Keq s temperaturom, potrebno je uroniti u Jednadžba od Van’t Hoffa.

Drugo, stanje ravnoteže ne smije se mijenjati tijekom vremena i kada govorimo o stanju ravnoteže mislimo na proces koji se odvija u zatvorenom sustavu.

S druge strane, u svim slučajevima, izraz konstante ravnoteže, bez obzira na proces koji se provodi, zadržava svoj oblik: koncentracija proizvoda podignuti na njihove odgovarajuće stehiometrijske koeficijente u odnosu na koncentraciju reagensa podignuti na njihove koeficijente stehiometrijski. Treba napomenuti da je većina ovih konstanti tabelarno prikazana na 25ºC.

Bibliografija

Bilješke katedre, Opća kemija I, UNMdP, Tehnički fakultet, 2019.