Дефиниција хомогене и хетерогене равнотеже

Цандела Роцио Барбисан | дец. 2021
Хемијски инжењер

Хомогене равнотеже

У принципу, киселинско-базне равнотеже су хомогене, јер се јављају у воденим растворима. Слично, степен јонизације сваке киселине или базе ће довести до пХ вредности решење а овај процес је регулисан константом киселости или базичности, познатим као Ка и Кб, респективно.

Ево примера Баланс хомогена хемикалија и њена одговарајућа константа равнотеже:

Бити:

Треба имати на уму да се хемијска равнотежа јавља када брзина реакције директни једнаки брзина индиректна реакција.

Хетерогене равнотеже

Уопштено, приписујемо их растворима или преципитацијама јонских једињења јер њихова почетна или завршна фаза реагује на чврсту супстанцу која је разблажена или исталожена у воденом раствору. Треба напоменути да је у овим случајевима константа која управља процесом константа равнотеже Кек, међутим, чврста тела не долазе у игру у производима ове константе.

Јасан пример хетерогене равнотеже је декомпозиција на високом нивоу температура чврстог калцијум карбоната који формира чврсти калцијум оксид и гасовити угљен диоксид:

Бити:

Хетерогене равнотеже чврстог и течног

У хетерогеним равнотежама где се чврста материја таложи, константа производа растворљивости или Кпс игра основну улогу, и то, у овом случају, константа равнотеже која управља процесом, показујући колико је чврста супстанца растворљива у растварачу који се користи, обично Вода.

О чему се овде ради? Практично, до стварања нерастворног или слабо растворљивог производа из јонског једињења, дакле, у овим случајевима постоји низ Фактори Они играју важну улогу.

На првом месту, као иу свакој равнотежи, температура, пошто повећање температуре доводи до повећања Кинетичке енергије кристала који слаби силе везивања услед изазваних вибрација.

С друге стране, природа једињења у интеракцији, пошто је, као што знамо, већа што је сличност поларитета растварача и једињења које треба растворити, то је бољи степен растворљивост. Ово се објашњава јер величина сила интеракције између растварача и чврсте материје која се раствара мора бити слична оној коју је чврста супстанца у почетку имала.

Коначно, ентропија система игра веома важну улогу. Варијација ентропије објашњава степен уређености система и, као што је познато, Универзум увек тежи хаосу или нереду. Када дође до растварања, везе јонског једињења се раскидају повећавајући поремећај, па је процес широко фаворизован.

Дакле, када се јонско једињење раствори у директном смислу равнотежне реакције и, преципитира, у супротном смислу, релација која управља процесом је константа поменутог производа растворљивости.

У оба типа равнотеже можемо истаћи заједничке карактеристике: прво, температура игра фундаменталну улогу, јер контролише равнотежу. Ако ова варијабла варира, према Ле Шателијеовом принципу систем ће реаговати на такав начин да се супротстави поменутом поремећају. Исто тако, вредност константе равнотеже је јединствена за сваку реакцију равнотеже на датој температури и одговара количнику активности, па је независан од концентрације или притиска производа и реагенси. Да би се продубило проучавање варијације Кек са температуром, потребно је да се удубимо у Једначина од Ван’т Хоффа.

Друго, стање равнотеже не сме да се мења током времена и када говоримо о стању равнотеже мислимо на процес који се одвија у затвореном систему.

С друге стране, у свим случајевима, израз константе равнотеже, без обзира на процес који се спроводи, задржава свој облик: концентрација производа подигнуте на њихове одговарајуће стехиометријске коефицијенте у односу на концентрацију реагенса подигнуте на њихове коефицијенте стехиометријски. Треба напоменути да је већина ових константи табеларно приказана на 25ºЦ.

Библиографија

Белешке катедре, Општа хемија И, УНМдП, Технички факултет, 2019.