คำจำกัดความของสมดุลที่เป็นเนื้อเดียวกันและต่างกัน
เบ็ดเตล็ด / / December 12, 2021
คำจำกัดความของแนวคิด
สมดุลของปฏิกิริยาเคมีสามารถเป็นเนื้อเดียวกันได้ ถ้าสารตั้งต้นและผลิตภัณฑ์ทั้งหมดอยู่ใน สถานะการรวมตัวเดียวกันหรือต่างกันหากผลิตภัณฑ์และสารตั้งต้นต่างกันที่เกี่ยวข้อง ขั้นตอน
วิศวกรเคมี
สมดุลที่เป็นเนื้อเดียวกัน
โดยทั่วไป สมดุลกรด-เบสจะเหมือนกัน เนื่องจากเกิดขึ้นในสารละลายที่เป็นน้ำ ในทำนองเดียวกัน ระดับของการแตกตัวเป็นไอออนของกรดหรือเบสแต่ละชนิดจะทำให้เกิด pH ของ สารละลาย และกระบวนการนี้ควบคุมโดยค่าความเป็นกรดหรือค่าความเป็นด่างที่เรียกว่า Ka และ Kb ตามลำดับ
นี่คือตัวอย่างของ สมดุล สารเคมีที่เป็นเนื้อเดียวกันและค่าคงที่สมดุลตามลำดับ:
สิ่งมีชีวิต:
พึงระลึกว่าสมดุลเคมีเกิดขึ้นเมื่อ ความเร็วปฏิกิริยา เท่ากับโดยตรง ความเร็ว ปฏิกิริยาทางอ้อม
ดุลยภาพต่างกัน
โดยทั่วไป เราถือว่าพวกมันมาจากสารละลายหรือการตกตะกอนของสารประกอบไอออนิกเนื่องจากเฟสเริ่มต้นหรือขั้นสุดท้ายตอบสนองต่อของแข็งที่เจือจางหรือตกตะกอนในสารละลายที่เป็นน้ำ ควรสังเกตว่า ในกรณีเหล่านี้ ค่าคงที่ที่ควบคุมกระบวนการคือค่าคงที่สมดุล Keq อย่างไรก็ตาม ของแข็งไม่ได้มีบทบาทในผลคูณของค่าคงที่นี้
ตัวอย่างที่ชัดเจนของดุลยภาพต่างกันคือการสลายตัวที่ระดับสูง
อุณหภูมิ ของแคลเซียมคาร์บอเนตที่เป็นของแข็งทำให้เกิดแคลเซียมออกไซด์ที่เป็นของแข็งและก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์:สิ่งมีชีวิต:
ดุลยภาพของแข็งและของเหลวต่างกัน
ในสมดุลที่ต่างกันโดยที่ของแข็งตกตะกอน ค่าคงที่ของผลิตภัณฑ์การละลายหรือ Kps มีบทบาทพื้นฐาน และ ในกรณีนี้คือค่าคงที่สมดุลที่ควบคุมกระบวนการซึ่งบ่งชี้ว่าของแข็งที่ละลายได้ในตัวทำละลายที่ใช้โดยทั่วไป น้ำ.
เรื่องนี้เกี่ยวกับอะไร? ในทางปฏิบัติ จนถึงการก่อตัวของผลิตภัณฑ์ที่ไม่ละลายน้ำหรือละลายได้เล็กน้อยจากสารประกอบไอออนิก ดังนั้น ในกรณีเหล่านี้จะมีชุดของ ปัจจัย พวกเขามีบทบาทสำคัญ
ในขั้นแรก เช่นเดียวกับในสภาวะสมดุลทั้งหมด อุณหภูมิเนื่องจากอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นทำให้อุณหภูมิเพิ่มขึ้น พลังงานจลน์ ของผลึกที่ทำให้แรงยึดเหนี่ยวลดลงเนื่องจากแรงสั่นสะเทือนที่เกิดขึ้น
ในทางกลับกัน ธรรมชาติของสารประกอบที่มีปฏิสัมพันธ์กัน เนื่องจากอย่างที่เราทราบ ยิ่ง ความคล้ายคลึงกันในขั้วของตัวทำละลายและสารประกอบที่จะละลาย ยิ่งดีกรีของ ความสามารถในการละลาย สิ่งนี้อธิบายได้เนื่องจากขนาดของแรงที่มีปฏิสัมพันธ์ระหว่างตัวทำละลายกับของแข็งที่จะละลายต้องใกล้เคียงกับที่ของแข็งนั้นมีในตอนแรก
ในที่สุด เอนโทรปีของระบบก็มีบทบาทสำคัญมาก การแปรผันของเอนโทรปีอธิบายระดับของลำดับของระบบและดังที่ทราบกันดีว่าจักรวาลมักจะมุ่งไปสู่ความโกลาหลหรือความวุ่นวาย เมื่อเกิดการละลาย พันธะของสารประกอบไอออนิกจะแตกออกและทำให้เกิดความผิดปกติขึ้น ดังนั้น กระบวนการนี้จึงเป็นที่นิยมกันอย่างแพร่หลาย
ดังนั้นเมื่อสารประกอบไอออนิกละลายในความหมายตรงของปฏิกิริยาสมดุลและตกตะกอน ในทางตรงกันข้าม ความสัมพันธ์ที่ควบคุมกระบวนการคือค่าคงที่ของผลิตภัณฑ์ความสามารถในการละลายที่กล่าวถึง
ในดุลยภาพทั้งสองประเภท เราสามารถเน้นลักษณะทั่วไป: อย่างแรก อุณหภูมิมีบทบาทพื้นฐาน เนื่องจากอุณหภูมิจะควบคุมสมดุล หากตัวแปรนี้แตกต่างกัน ตามหลักการของเลอ ชาเตอลิเยร์ ระบบจะตอบสนองในลักษณะที่ต่อต้านการรบกวนดังกล่าว ในทำนองเดียวกัน ค่าคงที่สมดุลจะไม่ซ้ำกันสำหรับแต่ละปฏิกิริยาสมดุลที่อุณหภูมิที่กำหนดและ สอดคล้องกับผลหารของกิจกรรม ดังนั้นจึงไม่ขึ้นกับความเข้มข้นหรือความดันของผลิตภัณฑ์และ รีเอเจนต์ เพื่อให้การศึกษาความแปรผันของ Keq กับอุณหภูมิลึกซึ้งยิ่งขึ้นจำเป็นต้องเจาะลึก สมการ โดย Van't Hoff
ประการที่สอง สภาวะสมดุลต้องไม่แปรผันตามเวลา และเมื่อเราพูดถึงสภาวะสมดุล เราหมายถึงกระบวนการที่เกิดขึ้นในระบบปิด
ในทางกลับกัน ในทุกกรณี การแสดงออก ของค่าคงที่สมดุลไม่ว่าจะผ่านกรรมวิธีใดก็ตาม จะคงรูปร่างไว้เป็น: ความเข้มข้นของผลิตภัณฑ์ เพิ่มขึ้นเป็นสัมประสิทธิ์ปริมาณสัมพันธ์ของพวกมันตามความเข้มข้นของรีเอเจนต์ที่เพิ่มเป็นค่าสัมประสิทธิ์ ปริมาณสัมพันธ์ ควรสังเกตว่าค่าคงที่เหล่านี้ส่วนใหญ่จัดทำเป็นตารางที่25ºC
บรรณานุกรม
หมายเหตุจากประธาน เคมีทั่วไป 1 UNMdP คณะวิศวกรรมศาสตร์ 2019
หัวข้อในสมดุลที่เป็นเนื้อเดียวกันและต่างกัน