Definisjon av homogen og heterogen likevekt

Candela Rocío Barbisan | des. 2021
Kjemisk ingeniør

Homogene likevekter

Generelt er syre-base-likevekter homogene, siden de forekommer i vandige løsninger. På samme måte vil graden av ionisering av hver syre eller base gi opphav til pH-verdien til løsning og denne prosessen styres av surhets- eller basicitetskonstanten, kjent som henholdsvis Ka og Kb.

Her er et eksempel på Balansere homogen kjemisk og dens respektive likevektskonstant:

Å være:

Det bør huskes at kjemisk likevekt oppstår når reaksjonshastighet direkte lik hastighet indirekte reaksjon.

Heterogene likevekter

Generelt tilskriver vi dem løsninger eller utfellinger av ioniske forbindelser siden deres innledende eller siste fase reagerer på et fast stoff som fortynnes eller utfelles i vandig løsning. Det skal bemerkes at i disse tilfellene er konstanten som styrer prosessen likevektskonstanten Keq, men faststoffene spiller ikke inn i produktene til denne konstanten.

Et tydelig eksempel på en heterogen likevekt er dekomponeringen ved høy temperatur av fast kalsiumkarbonat som danner fast kalsiumoksid og gassformig karbondioksid:

Å være:

Heterogen fast-væske likevekter

I heterogene likevekter der et fast stoff utfelles, spiller løselighetsproduktkonstanten eller Kps en grunnleggende rolle, og er det, i dette tilfellet, likevektskonstanten som styrer prosessen, som indikerer hvor løselig faststoffet er i løsemidlet som brukes, vanligvis Vann.

Hva handler dette om? Praktisk talt, for dannelsen av et uløselig eller svakt løselig produkt fra en ionisk forbindelse, er det derfor i disse tilfellene en rekke faktorer De spiller en viktig rolle.

For det første, som i all likevekt, temperaturen, siden økningen i temperatur fører til en økning i Kinetisk energi av krystallene som svekker bindingskreftene på grunn av vibrasjonene som forårsakes.

På den annen side, naturen til de interagerende forbindelsene, siden, som vi vet, jo større likheten i polaritet av løsningsmidlet og forbindelsen som skal oppløses, jo bedre grad av løselighet. Dette er forklart siden størrelsen på de samvirkende kreftene mellom løsningsmidlet og det faste stoffet som skal oppløses må være likt det faststoffet opprinnelig hadde.

Til slutt spiller systemets entropi en veldig viktig rolle. Entropivariasjonen forklarer graden av orden til et system, og som kjent tenderer universet alltid mot kaos eller uorden. Når oppløsningen finner sted, brytes bindingene til den ioniske forbindelsen, noe som øker lidelsen, derfor er prosessen mye foretrukket.

Så når en ionisk forbindelse oppløses i direkte betydning av likevektsreaksjonen og utfelles, i motsatt forstand er forholdet som styrer prosessen konstanten til det nevnte løselighetsproduktet.

I begge typer likevekter kan vi fremheve vanlige kjennetegn: For det første spiller temperaturen en grunnleggende rolle, siden den styrer likevekten. Hvis denne variabelen varierer, vil systemet ifølge Le Chateliers prinsipp reagere på en slik måte at det motvirker nevnte forstyrrelse. På samme måte er verdien av likevektskonstanten unik for hver likevektsreaksjon ved en gitt temperatur og tilsvarer en kvotient av aktiviteter, så den er uavhengig av konsentrasjonen eller trykket av produkter og reagenser. For å utdype studiet av variasjonen av Keq med temperatur, er det nødvendig å fordype seg i Ligning av Van't Hoff.

For det andre må ikke likevektstilstanden variere over tid, og når vi snakker om en likevektstilstand refererer vi til en prosess som foregår i et lukket system.

På den annen side, i alle tilfeller uttrykk av likevektskonstantene, uansett hvilken prosess som utføres, beholder sin form ved å være: konsentrasjon av produkter hevet til deres respektive støkiometriske koeffisienter med hensyn til reagenskonsentrasjon hevet til deres koeffisienter støkiometrisk. Det skal bemerkes at de fleste av disse konstantene har blitt tabellert ved 25ºC.

Bibliografi

Rektornotater, General Chemistry I, UNMdP, Fakultet for ingeniørvitenskap, 2019.