הגדרה של שיווי משקל הומגני והטרוגני

שיווי משקל הומוגניים

באופן כללי, שיווי משקל חומצה-בסיס הם הומוגניים, מכיוון שהם מתרחשים בתמיסות מימיות. כמו כן, מידת היינון של כל חומצה או בסיס תגרום ל-pH של ה- פִּתָרוֹן והתהליך הזה נשלט על ידי קבוע החומציות או הבסיסיות, המכונה Ka ו-Kb בהתאמה.

הנה דוגמה של איזון כימיקל הומוגני וקבוע שיווי המשקל שלו:

להיות:

יש לזכור ששיווי משקל כימי מתרחש כאשר מהירות תגובה ישיר שווה מְהִירוּת תגובה עקיפה.

שיווי משקל הטרוגני

באופן כללי, אנו מייחסים אותם לתמיסות או משקעים של תרכובות יוניות שכן השלב הראשוני או הסופי שלהם מגיב למוצק שמדולל או מושקע בתמיסה מימית. יש לציין שבמקרים אלו הקבוע השולט בתהליך הוא קבוע שיווי המשקל Keq, אולם המוצקים אינם נכנסים למשחק בתוצרים של קבוע זה.

דוגמה ברורה לשיווי משקל הטרוגני היא הפירוק בגובה גבוה טֶמפֶּרָטוּרָה של סידן פחמתי מוצק היוצר תחמוצת סידן מוצק ופחמן דו חמצני גזי:

להיות:

שיווי משקל הטרוגניים מוצק-נוזל

בשיווי משקל הטרוגניים שבהם משקע מוצק, קבוע תוצר המסיסות או Kps ממלא תפקיד מהותי, והוא זה, במקרה זה, קבוע שיווי המשקל השולט בתהליך, המציין עד כמה המוצק מסיס בממס המשמש, בדרך כלל מים.

על מה זה? למעשה, להיווצרות מוצר בלתי מסיס או מסיס מעט מתרכובת יונית, לכן, במקרים אלו יש סדרה של גורמים הם ממלאים תפקיד חשוב.

מלכתחילה, כמו בכל שיווי משקל, הטמפרטורה, מכיוון שהעלייה בטמפרטורה מובילה לעלייה ב אנרגיה קינטית של הגבישים שמחלישים את כוחות החיבור עקב התנודות שנגרמות.

מצד שני, אופי התרכובות המקיימות אינטראקציה, שכן, כידוע, גדול יותר הדמיון בקוטביות של הממס והתרכובת שיש להמיס, כך מידת הטוב יותר של מְסִיסוּת. זה מוסבר מכיוון שגודל הכוחות המקיימים אינטראקציה בין הממס למוצק שיש להמיס חייב להיות דומה לאלו שהיו למוצק בתחילה.

לבסוף, האנטרופיה של המערכת משחקת תפקיד חשוב מאוד. הווריאציה האנטרופית מסבירה את מידת הסדר של מערכת, וכידוע, היקום נוטה תמיד לכאוס או אי-סדר. כאשר ההתמוססות מתרחשת, הקשרים של התרכובת היונית נשברים מה שמגדיל את ההפרעה, ולכן התהליך מועדף באופן נרחב.

אז כאשר תרכובת יונית מתמוססת במובן הישיר של תגובת שיווי המשקל ומשקעת, במובן ההפוך, היחס השולט בתהליך הוא הקבוע של תוצר המסיסות שהוזכר.

בשני סוגי שיווי המשקל אנו יכולים להדגיש מאפיינים משותפים: ראשית, הטמפרטורה משחקת תפקיד מהותי, שכן היא שולטת בשיווי המשקל. אם משתנה זה משתנה, לפי עיקרון Le Chatelier המערכת תגיב בצורה כזו שתתנגד להפרעה האמורה. כמו כן, הערך של קבוע שיווי המשקל הוא ייחודי עבור כל תגובת שיווי משקל בטמפרטורה נתונה מתאים למנה של פעילויות, ולכן היא בלתי תלויה בריכוז או בלחץ של מוצרים ו ריאגנטים. כדי להעמיק את המחקר של הווריאציה של Keq עם הטמפרטורה, יש צורך להתעמק ב משוואה מאת ואן הוף.

שנית, אסור שמצב שיווי המשקל ישתנה לאורך זמן וכאשר אנו מדברים על מצב שיווי משקל אנו מתייחסים לתהליך המתרחש במערכת סגורה.

מצד שני, בכל המקרים, ה ביטוי של קבועי שיווי המשקל, לא משנה מה התהליך שמתבצע, שומר על צורתו: ריכוז מוצרים מועלים למקדמים הסטוכיומטריים בהתאמה ביחס לריכוז הריאגנטים המועלה למקדמים סטוכיומטרי. יש לציין שרוב הקבועים הללו פורטו בטבלה ב-25ºC.

בִּיבּלִיוֹגְרָפִיָה

הערות יו"ר, כימיה כללית I, UNMdP, הפקולטה להנדסה, 2019.

נושאים בשיווי משקל הומגני והטרוגני