In dit artikel zullen we het dynamisch evenwicht en de gerelateerde aspecten ervan bestuderen.
Dynamisch evenwicht verwijst naar die toestand van het systeem waarin de snelheid van zowel voorwaartse als achterwaartse reacties gelijk wordt en dus de concentraties constant worden. Het hele systeem blijft echter op microscopisch niveau in beweging. Daarom staat het bekend als dynamisch evenwicht.
Wat is concentratie in dynamisch evenwicht?
De term concentratie verwijst eenvoudigweg naar het aantal mol reactanten dat in het reactiemengsel wordt verbruikt. Evenzo, hoeveel producten worden gevormd als het resultaat van de reactie.
Over het algemeen wordt een dynamisch evenwicht tot stand gebracht wanneer de reactiesnelheid aan de linkerkant gelijk wordt aan de rechterkant van de reactie. Laten we de betekenis van concentratie begrijpen door een voorbeeld te nemen:
NaCl('s) ⇌ Na+(aq) + Kl-(Aq)
[a] [b] [c]
Hier, in de huidige reactie, vindt ontbinding van NaCl-zout plaats en de termen [a], [b] en [c] vertegenwoordigen de hoeveelheid van de specifieke chemische soort die deelneemt aan de gegeven reactie waarbij de zucht ⇌ verwijst naar de vorming van dynamisch evenwicht.
Is concentratie gelijk in dynamisch evenwicht
Bij dynamisch evenwicht kunnen concentraties van reactanten of producten al dan niet gelijk aan elkaar zijn. Over het algemeen is een dynamische evenwicht verwijst naar een systeem in een stabiele toestand dwz alle variabelen die deelnemen aan de reacties zijn hetzelfde en blijven onveranderd in de tijd dwz de snelheid van beide reacties is hetzelfde.
Het is echter gebruikelijk om de concentraties in het dynamisch evenwicht als een vraag verkeerd te begrijpen: is dynamisch evenwicht een concentratie is altijd ontstaat.
als je een reactie in een dynamische evenwichtstoestand waarneemt, lijkt het erop dat de concentratie van reactanten en producten constant is. Maar in werkelijkheid blijven reacties doorgaan die niet met het blote oog van de waarnemer kunnen worden waargenomen.
Dit komt omdat tijdens het dynamische evenwicht de molaire concentraties van de reactanten gelijk worden aan de concentratie van het product. Daarom wordt over het algemeen de concentratie van de hele reactie constant.
Hoe vind je de concentratie van een oplossing bij dynamisch evenwicht?
Als bij een bepaalde reactie de waarde van de evenwichtsconstante wordt gegeven, kunnen de evenwichtsconcentraties eenvoudig worden bepaald en vice versa.
Laten we de evenwichtsconcentraties achterhalen door de bovenstaande stappen te volgen:
1. Schrijf de uitgebalanceerde vergelijking van de gegeven reactie op en noteer of in de bedoelde vergelijking de concentraties worden gegeven in partiële druk of in mol.
2. Schrijf een vergelijking voor de uitdrukking van de evenwichtsconstante dwz Kc= [R]/[P]
Hier, Kc = evenwichtsconstante, [R] = concentratie van reactantsoort en [P]= concentratie van productsoorten.
Laten we nu een voorbeeld oplossen door de bovengenoemde stappen te gebruiken:
Voorbeeld:
De evenwichtsconstante voor de reactie N2(g) + 3H2(g) ⇋ 2NH3(g) is 6.0 * 10-2 en de concentratie voor waterstofgas en ammoniak is respectievelijk 0.25mol/L en 0.06mol/L. Bereken de concentratie van N2 bij het evenwicht.
Oplossing:
De uitdrukking voor de evenwichtsconstante is
KC = [NH3]2
[N2] [H2]3
Door de bovenstaande waarden in de gegeven formule van de evenwichtsconstante gelijk te stellen, krijgen we
0.06 = [0.06]2
[N2] [0.25]3
[N2] = [0.06]2
[0.06] [0.25]3
[N2] = 3.84 mol/L
Heeft concentratie invloed op dynamisch evenwicht?
Ja, concentratie is een belangrijke factor voor dynamisch evenwicht (Wikipedia). Dit komt omdat wanneer de concentraties van zowel reactanten als producten constant worden, er pas een evenwicht wordt bereikt.
Hoe beïnvloedt concentratie het dynamisch evenwicht?
Het dynamisch evenwicht verschuift naar rechts wanneer de concentratie van reactanten toeneemt. Evenzo verschoof een verhoogde productconcentratie het evenwicht naar de linkerkant.
Laten we het effect van concentratie op de dynamisch evenwicht met een illustratie.
Fe3+ (aq) + SCN- (Aq) ⇌ [FeSCN]2+
(Lichtgeel) (kleurloos) (Roodbruin)
Noteer nu de evenwichtsconstante voor de bovenstaande reactie:
KC = [FeSCN]2+
[Fe3+] [SCN-]
Laten we kaliumthiocyanaat (KSCN) toevoegen aan de reactant, aangezien KSCN een bron van thiocyanaat is en de kleur van de oplossing onmiddellijk donkerder wordt door de vorming van meer [FeSCN]2+.
Evenzo, als we een bron van Fe3+ hebben toegevoegd, krijgen we opnieuw vergelijkbare resultaten in het reactiemengsel, aangezien het evenwicht naar voren (rechterkant) zal worden verschoven vanwege de vorming van meer [FSCN]2 +.
Aan de andere kant, als we wat kaliumferrocyanide toevoegen, zien we dat de kleur van de oplossing minder donker wordt, wat aangeeft dat [FSCN]2+ zijn veranderd in [Fe3+] [SCN-] dwz het evenwicht verschoof naar achteren.
Waarom zijn dynamisch evenwicht en concentraties niet gelijk?
Dynamisch evenwicht en concentraties zijn twee verschillende tegengestelde factoren, hoewel ze met elkaar verband houden, maar toch twee verschillende termen. In de reactie wordt dynamisch evenwicht alleen gevormd wanneer de snelheid van beide kanten van de reactie gelijk wordt.
Laten we een hypothetische vergelijking bekijken om een duidelijk beeld te krijgen.
[R] ⇌ [P]
De bovenstaande reactie geeft aan dat er een evenwicht is bereikt, terwijl de termen [R] en [P] respectievelijk de concentraties van producten en reactanten vertegenwoordigen.
Wat is een niet-evenwichtsconcentratie?
In een niet-evenwichtstoestand is er geen evenwicht gevormd tussen de voorwaartse reactie en de achterwaartse reactie.
Daarom worden de concentraties van zowel reactanten als producten niet constant. Daarom worden concentraties niet-evenwichtsconcentraties genoemd.
Veel Gestelde Vragen:
Hoe onderscheid te maken tussen het dynamische en statische evenwicht?
| Statisch evenwicht | Dynamisch evenwicht |
| Onomkeerbaar van aard | Omkeerbaar van aard |
| Reacties worden gestopt | Reacties worden aan de gang gehouden maar kunnen door de waarnemer niet met het blote oog worden waargenomen. |
| De snelheid van reacties die betrokken zijn bij statisch evenwicht wordt als nul beschouwd. | Snelheid van de voorwaartse reactie = snelheid van de achterwaartse reactie. |
| Het kan in beide systemen voorkomen, zowel gesloten als open | Het kwam alleen voor in de gesloten systeem |
Wat zijn de factoren die het dynamisch evenwicht beïnvloeden?
- Hoeveelheid reactanten en producten
- Druk
- Temperatuur zone(s)
- Verandering in volume
Verandert temperatuur de richting van het dynamische evenwicht?
Volgens het Le-Chatelier-principe (Wikipedia), als een reactie endotherm van aard is, en als we de temperatuur van het systeem verhogen, zal het evenwicht naar de voorwaartse richting worden verschoven, op voorwaarde dat de.
Aan de andere kant, als de beoogde reactie exotherm van aard is, zal de richting van het evenwicht in achterwaartse reactie zijn.
Wat bedoel je met het homogene evenwicht?
Als term homo verwijst naar hetzelfde. Daarom wordt een homogeen evenwicht gevormd wanneer de toestand van reactanten en producten hetzelfde is in de gegeven reactie.
In de bovenstaande reacties bevinden alle chemicaliën zich bijvoorbeeld in dezelfde fase. Een homogeen evenwicht dus.
NEE2(g) + CO (g) ⇌ GEEN(g) + CO2(G)
Wat versta je onder heterogeen evenwicht?
Zoals hetero verwijst naar een andere staat. Daarom wordt een heterogeen evenwicht gevormd wanneer de toestand van reactanten en producten in de gegeven reactie verschillend is.
In de bovenstaande reacties bevinden alle chemicaliën zich bijvoorbeeld in een andere fase. Een heterogeen evenwicht dus.
4 Fe(s) + 6 H2O(l) + 3O2 (G) → 4 Fe(OH)3 (S).
Wat versta je onder evenwichtsconstante en hoe is deze gerelateerd aan de termen Kc?
Evenwichtsconstante weergegeven door K en weergegeven als ; K = Concentratie van producten/concentraties van reactanten. De term K wordt echter vervangen door KC afhankelijk van de concentraties van de producten en reactanten in de gegeven reactie.
Als de reactanten en producten bijvoorbeeld worden gegeven in termen van molaire concentraties, wordt K vervangen door KC.
4NH3 (g) + 5O2 (G) ⇌ 4NO (g) + 6H2O (g)
Kc= [NEE]4 [H2O]6
[NH3]4 [O2]5
Conclusie
Tot slot leren we over de betekenis van het dynamisch evenwicht, hoe het verband houdt met de concentraties en de factoren die het beïnvloeden.
Hallo…Ik ben Pomila Sharma. Ik heb mijn master Scheikunde gedaan met als specialisatie synthetische organische chemie. Ik heb 4 onderzoeksartikelen gepubliceerd. Ik ben erg gepassioneerd door de chemiewereld. Ik geloof dat het allemaal om chemie draait, dus laten we het samen onderzoeken.
Hallo medelezer,
We zijn een klein team bij Techiescience, dat hard werkt tussen de grote spelers. Als je het leuk vindt wat je ziet, deel dan onze inhoud op sociale media. Uw steun maakt een groot verschil. Bedankt!