Homogēnā un heterogēnā līdzsvara definīcija

Candela Rocío Barbisan | decembris 2021
Ķīmijas inženieris

Homogēnie līdzsvarojumi

Kopumā skābju-bāzes līdzsvars ir viendabīgs, jo tas notiek ūdens šķīdumos. Tāpat katras skābes vai bāzes jonizācijas pakāpe paaugstinās pH risinājums un šo procesu regulē skābuma vai bāziskuma konstante, kas pazīstama attiecīgi kā Ka un Kb.

Šeit ir piemērs Līdzsvars homogēna ķīmiska viela un tās atbilstošā līdzsvara konstante:

Būt:

Jāatceras, ka ķīmiskais līdzsvars iestājas, kad reakcijas ātrums tiešie vienādi ātrumu netieša reakcija.

Heterogēni līdzsvarojumi

Parasti mēs tos attiecinām uz jonu savienojumu šķīdumiem vai nogulsnēm, jo ​​to sākotnējā vai beigu fāze reaģē uz cietu vielu, kas ir atšķaidīta vai nogulsnēta ūdens šķīdumā. Jāņem vērā, ka šajos gadījumos konstante, kas regulē procesu, ir līdzsvara konstante Keq, tomēr cietās vielas šīs konstantes produktos netiek izmantotas.

Spilgts neviendabīga līdzsvara piemērs ir sadalīšanās augstā līmenī temperatūra no cietā kalcija karbonāta, kas veido cietu kalcija oksīdu un gāzveida oglekļa dioksīdu:

Būt:

Heterogēni cietas-šķidruma līdzsvars

Neviendabīgos līdzsvaros, kur izgulsnējas cieta viela, šķīdības produkta konstantei jeb Kps ir būtiska nozīme, un šajā gadījumā tā ir līdzsvara konstante, kas regulē procesu, norādot, cik cieta viela šķīst izmantotajā šķīdinātājā, parasti Ūdens.

Par ko ir runa? Praktiski līdz nešķīstoša vai vāji šķīstoša produkta veidošanai no jonu savienojuma, tāpēc šajos gadījumos pastāv virkne faktoriem Viņiem ir svarīga loma.

Pirmkārt, tāpat kā jebkurā līdzsvarā, temperatūra, jo temperatūras paaugstināšanās izraisa Kinētiskā enerģija no kristāliem, kas vājina saistīšanas spēkus radīto vibrāciju dēļ.

No otras puses, mijiedarbojošo savienojumu raksturs, jo, kā mēs zinām, jo ​​lielāka jo labāka ir šķīdinātāja un šķīdināmā savienojuma polaritātes līdzība šķīdība. Tas ir izskaidrojams, jo mijiedarbības spēku lielumam starp šķīdinātāju un šķīdināmo cieto vielu jābūt līdzīgiem tiem, kādi cietai vielai bija sākotnēji.

Visbeidzot, sistēmas entropijai ir ļoti svarīga loma. Entropijas variācijas izskaidro sistēmas sakārtotības pakāpi, un, kā zināms, Visums vienmēr ir tendēts uz haosu vai nekārtībām. Kad notiek šķīšana, jonu savienojuma saites tiek pārrautas, palielinot traucējumus, tāpēc process tiek plaši atbalstīts.

Tātad, kad jonu savienojums izšķīst tiešā līdzsvara reakcijas nozīmē un izgulsnējas, pretējā nozīmē attiecību, kas regulē procesu, ir minētā šķīdības produkta konstante.

Abos līdzsvara veidos mēs varam izcelt kopīgās īpašības: pirmkārt, temperatūrai ir būtiska nozīme, jo tā kontrolē līdzsvaru. Ja šis mainīgais mainās, sistēma saskaņā ar Le Šateljē principu reaģēs tā, lai novērstu minēto traucējumu. Tāpat līdzsvara konstantes vērtība ir unikāla katrai līdzsvara reakcijai noteiktā temperatūrā un atbilst aktivitāšu koeficientam, tāpēc tas nav atkarīgs no produktu koncentrācijas vai spiediena un reaģenti. Lai padziļinātu pētījumu par Keq svārstībām ar temperatūru, ir nepieciešams iedziļināties Vienādojums autors Van’ts Hofs.

Otrkārt, līdzsvara stāvoklis nedrīkst mainīties laika gaitā, un, runājot par līdzsvara stāvokli, mēs runājam par procesu, kas notiek slēgtā sistēmā.

No otras puses, visos gadījumos izteiksme no līdzsvara konstantēm neatkarīgi no veiktā procesa saglabā savu formu: produktu koncentrācija paaugstināts līdz to attiecīgajiem stehiometriskajiem koeficientiem attiecībā uz reaģenta koncentrāciju, kas palielināta līdz to koeficientiem stehiometrisks. Jāņem vērā, ka lielākā daļa no šīm konstantēm ir norādītas tabulā 25ºC temperatūrā.

Bibliogrāfija

Priekšsēdētāja piezīmes, Vispārējā ķīmija I, UNMdP, Inženieru fakultāte, 2019.