Хомогенни и разнородни химически баланси

Когато обратимите реакции достигнат точка, при която скоростта, с която се образуват продуктите (директна реакция) и скоростта, с която се консумират продукти (обратна реакция), става постоянна и равна, казваме, че е достигната О Химичен баланс. Всяка равновесна реакция има a константа на равновесие (Kc) характеристика, която се променя само с температурни вариации. Ако в реакцията участва поне един газ, той също ще има константа на налягане, символизирана от Kp.

В текста Константа на равновесие Kc и Kp показано е, че за да запишем изразите на тези константи, трябва да проверим техните физически състояния. По този начин възникват два вида химически равновесия, които са:

1. Хомогенен баланс: Те са тези, при които всички участници в реакцията, независимо дали са реагенти или продукти, са в едно и също състояние на агрегиране и резултатът е хомогенен аспект в цялата система. Обикновено хомогенните равновесия се образуват само от газове. Вижте някои примери по-долу и отбележете, че само последното равновесие е хомогенно течно равновесие, тъй като всички химически видове са водни разтвори. Също така имайте предвид, че в тези случаи всички вещества ще се появят в изразите на Kc и Kp:

н_{2 (g)} + 3 Н_{2 (g)} ↔ 2 NH_{3 (g)} К_{° С} = __[NH₃]²__ K_P = __(pNH₃)²__
[Н₂]. [H₂]³ (pN₂). (pH₂)³

2 O_{3 (g)} ↔ 3 O._{2 (g)} К_{° С} = [O₂]³ К_P = (прах₂)³
[O₃]² (прах₃)²

З._{2 (g)} + I_{2 (g)} ↔ 2 HI_(ж) К_{° С} = __[Здравей]²__ K_P = __ (pHI)²__
[H₂]. [I₂] (рН₂). (pI₂)

CO_(ж) + НЕ_{2 (g)} ↔CО_{2 (g)}+ НА_(ж) К_{° С} = [CO₂ ]. [НА]К_P = (pCO₂ ). (PНА)
[НА₂]. [CO] (pNO₂). (PCO)

2 ТАКА_{3 (g)} ↔ 2 ТАКА_{2 (g)} + O_{2 (g)} К_{° С} = [САМО₂]². [O₂]К_P= (pSO₂)². (PО₂)
[САМО₃]²(PСАМО₃)²

Вяра²⁺_(тук) + Cu²⁺_(тук) ↔ Fe³⁺_(тук) + Cu⁺_(тук) К_{° С} = [Вяра³⁺]. [Ass⁺] К_P = не е дефинирано.
[Вяра²⁺]. [Ass²⁺]

Тъй като няма газ, за ​​това последно химическо равновесие няма израз на Kp.

Фигурата в началото на текста показва от дясната страна бутилка, съдържаща два газа в равновесие, които са азотен диоксид (NO₂) и азотен тетроксид (N₂О₄):

2 НЕ_{2 (g)} ↔ N₂О_{4 (g)} К_{° С} = [Н₂О₄] К_P = (Pн₂О₄)
[НА₂]² (PНА₂)²

Не спирайте сега... Има още след рекламата;)

НЕ₂ е червеникаво-кафяв газ, докато N₂О₄ той е безцветен и в равновесие те се смесват, образувайки един вид „газов облак“ със светлокафяв цвят в цялата му цялост.

2. Хетерогенен баланс: Те са тези, при които поне едно от веществата, участващи в реакцията, е в различно физическо състояние от останалите, обикновено в твърдо състояние. С това външният вид на системата не е еднороден, но е възможно да се визуализират различни фази.

В тези случаи, когато са записани изразите на константата на равновесие, твърдите вещества не трябва да се пишат, тъй като техните концентрации са постоянни.

Примери:

HCI_(тук) + AgNO_{3 (aq)} ↔ AgCl_(с) + HNO_{3 (aq)} К_{° С} = [HNO₃]____ K_P = не е дефинирано.
[HCI]. [AgNO₃]

° С_(с) + O_{2 (g)} ↔ CO_{2 (g)} К_{° С} = [CO] К_P = (pCO)
[O₂] (прах₂)

Zn_(с) + Cu²⁺_(тук) ↔ задник_(с) + Zn²⁺_(тук) К_{° С} = [Задник]²⁺] К_P = не е дефинирано.
[Zn²⁺]

Куче_(с) + СО_{2 (g)} ↔ CaCO_{3 (и)} К_{° С} = __1__ K_P = __1__
[CO₂] (pCO₂)

На илюстрацията, представена в началото на този текст, е показана епруветка от лявата страна, която съдържа хетерогенна равновесна система. Това е реакцията между разтвори на меден (II) сулфат и натриев хидроксид. Виж отдолу:

CUSO_{4 (aq)} + 2 NaOH_(тук) ↔ В₂САМО_{4 (aq)} + Cu (OH)_{2 (и)} К_{° С} = [В₂САМО₄]____ K_P = не е дефиниран.
​ [CuSO]. [NaOH]

Обърнете внимание, че сред продуктите се образува утаеният меден (II) хидроксид, който е твърд и е ясно видим в средата на водния разтвор. Синият цвят се дължи на медни йони, които присъстват в системата.

* Редакционен кредит на изображение на меден (II) хидроксид: Автор: ор Оsin / Изображението е извлечено от: wikimedia общи неща

От Дженифър Фогаса
Завършва химия

Искате ли да се позовавате на този текст в училище или академична работа? Виж:

FOGAÇA, Дженифър Роча Варгас. "Хомогенни и хетерогенни химически баланси"; Бразилско училище. Наличен в: https://brasilescola.uol.com.br/quimica/equilibrios-quimicos-homogeneos-heterogeneos.htm. Достъп на 28 юни 2021 г.