Definition av homogen och heterogen jämvikt

Homogena jämvikter

I allmänhet är syra-basjämvikter homogena, eftersom de förekommer i vattenlösningar. På samma sätt kommer graden av jonisering av varje syra eller bas att ge upphov till pH för lösning och denna process styrs av surhets- eller basicitetskonstanten, känd som Ka respektive Kb.

Här är ett exempel på Balans homogen kemikalie och dess respektive jämviktskonstant:

Varelse:

Man bör komma ihåg att kemisk jämvikt uppstår när reaktionshastighet direkt lika fart indirekt reaktion.

Heterogena jämvikter

I allmänhet tillskriver vi dem lösningar eller utfällningar av joniska föreningar eftersom deras initiala eller slutliga fas svarar på ett fast ämne som späds ut eller fälls ut i vattenlösning. Det bör noteras att i dessa fall är konstanten som styr processen jämviktskonstanten Keq, men fastämnena spelar inte in i produkterna av denna konstant.

Ett tydligt exempel på en heterogen jämvikt är nedbrytningen vid hög temperatur av fast kalciumkarbonat som bildar fast kalciumoxid och gasformig koldioxid:

Varelse:

Heterogena fasta-vätskejämvikter

I heterogena jämvikter där ett fast ämne fälls ut spelar löslighetsproduktkonstanten eller Kps en grundläggande roll, och är det, i detta fall, jämviktskonstanten som styr processen, vilket indikerar hur lösligt det fasta materialet är i det använda lösningsmedlet, vanligtvis Vatten.

Vad handlar det här om? Praktiskt taget, till bildandet av en olöslig eller svagt löslig produkt från en jonisk förening, därför finns det i dessa fall en serie av faktorer De spelar en viktig roll.

För det första, som i all jämvikt, temperaturen, eftersom ökningen i temperatur leder till en ökning av Rörelseenergi av kristallerna som försvagar bindningskrafterna på grund av de vibrationer som orsakas.

Å andra sidan, naturen hos de interagerande föreningarna, eftersom, som vi vet, desto större likheten i polaritet mellan lösningsmedlet och föreningen som ska lösas upp, desto bättre är graden av löslighet. Detta förklaras eftersom storleken på de växelverkande krafterna mellan lösningsmedlet och det fasta ämnet som ska lösas måste vara liknande de som det fasta ämnet ursprungligen hade.

Slutligen spelar systemets entropi en mycket viktig roll. Entropivariationen förklarar graden av ordning i ett system och, som bekant, tenderar universum alltid mot kaos eller oordning. När upplösningen äger rum bryts bindningarna av jonföreningen vilket ökar störningen, därför är processen allmänt gynnad.

Så när en jonisk förening löses upp i den direkta betydelsen av jämviktsreaktionen och fälls ut, i motsatt mening är förhållandet som styr processen konstanten för den nämnda löslighetsprodukten.

I båda typerna av jämvikter kan vi lyfta fram gemensamma egenskaper: för det första spelar temperaturen en grundläggande roll, eftersom den styr jämvikten. Om denna variabel varierar kommer systemet enligt Le Chateliers princip att reagera på ett sådant sätt att det motverkar nämnda störning. Likaså är värdet på jämviktskonstanten unikt för varje jämviktsreaktion vid en given temperatur och motsvarar en kvot av aktiviteter, så det är oberoende av koncentrationen eller trycket av produkter och reagenser. För att fördjupa studiet av variationen av Keq med temperaturen är det nödvändigt att fördjupa sig i Ekvation av Van’t Hoff.

För det andra får jämviktstillståndet inte variera över tiden och när vi talar om ett jämviktstillstånd hänvisar vi till en process som äger rum i ett slutet system.

Å andra sidan, i alla fall uttryck av jämviktskonstanterna, oavsett vilken process som utförs, behåller sin form genom att vara: koncentration av produkter höjt till sina respektive stökiometriska koefficienter med avseende på reagenskoncentrationen höjt till sina koefficienter stökiometrisk. Det bör noteras att de flesta av dessa konstanter har tabellerats vid 25ºC.

Bibliografi

Ordförande anteckningar, General Chemistry I, UNMdP, Tekniska fakulteten, 2019.

Ämnen i homogen och heterogen jämvikt