Homogene i heterogene kemijske ravnoteže

Kada reverzibilne reakcije dosegnu točku u kojoj brzina stvaranja proizvoda (izravna reakcija) i brzina kojom se konzumiraju proizvodi (obrnuta reakcija) postaje konstantna i jednaka, kažemo da je postignuta O Kemijska ravnoteža. Svaka reakcija ravnoteže ima a konstanta ravnoteže (Kc) karakteristika, koja se mijenja samo s promjenom temperature. Ako u reakciji sudjeluje barem jedan plin, on će također imati konstantu tlaka, koju simbolizira Kp.

U tekstu Konstanta ravnoteže Kc i Kp pokazano je da da bismo napisali izraze tih konstanti, moramo provjeriti njihova fizička stanja. Tako nastaju dvije vrste kemijskih ravnoteža, a to su:

1. Homogena ravnoteža: Oni su oni u kojima su svi sudionici reakcije, bilo da su reaktanti ili proizvodi, u istom agregatnom stanju, a rezultat je homogen aspekt u cijelom sustavu. Općenito homogene ravnoteže tvore samo plinovi. Pogledajte nekoliko primjera u nastavku i primijetite da je samo posljednja ravnoteža homogena ravnoteža tekućine, jer su sve kemijske vrste vodene otopine. Također imajte na umu da će se u tim slučajevima sve tvari pojaviti u izrazima Kc i Kp:

N_{2 (g)} + 3 H_{2 (g)} NH 2 NH_{3 (g)} K_ç = __[NH₃]²__ K_Str = __(pNH₃)²__
[N₂]. [H₂]³ (pN₂). (pH₂)³

2 O_{3 (g)} ↔ 3 O._{2 (g)} K_ç = [O.₂]³ K_Str = (prah₂)³
[O.₃]² (prah₃)²

H_{2 (g)} + Ja_{2 (g)} ↔ 2 HI_(g) K_ç = __[BOK]²__ K_Str = __ (pHI)²__
[H₂]. [I₂] (pH₂). (str₂)

CO_(g) + NE_{2 (g)} ↔CO_{2 (g)}+ NA_(g) K_ç = [CO₂ ]. [NA]K_Str = (pCO₂ ). (StrNA)
[NA₂]. [CO] (pNO₂). (StrCO)

2 PA_{3 (g)} ↔ 2 PA_{2 (g)} + O_{2 (g)} K_ç = [SAMO₂]². [O.₂]K_Str= (pSO₂)². (StrO₂)
[SAMO₃]²(StrSAMO₃)²

Vjera²⁺_(ovdje) + Cu²⁺_(ovdje) ↔ Fe³⁺_(ovdje) + Cu⁺_(ovdje) K_Ç = [Vjera³⁺]. [Dupe⁺] K_Str = nije definirano.
[Vjera²⁺]. [Dupe²⁺]

Budući da nema plina, za posljednju kemijsku ravnotežu ne postoji izraz Kp.

Slika na početku teksta prikazuje s desne strane bocu koja sadrži dva plina u ravnoteži, a to su dušikov dioksid (NO₂) i dušikov tetroksid (N₂O₄):

2 NE_{2 (g)} ↔ N₂O_{4 (g)} K_ç = [N₂O₄] K_Str = (StrN₂O₄)
[NA₂]² (StrNA₂)²

Ne zaustavljaj se sada... Ima još toga nakon oglašavanja;)

NE₂ je crvenkasto-smeđi plin, dok N₂O₄ bezbojan je i u ravnoteži se miješaju, tvoreći svojevrsni "oblak plina" svijetlosmeđe boje u cijelosti.

2. Heterogena ravnoteža: Oni su oni u kojima je barem jedna od tvari koja sudjeluje u reakciji u različitom fizičkom stanju od ostalih, obično u čvrstom stanju. S tim, izgled sustava nije jednoličan, ali moguće je vizualizirati različite faze.

U tim slučajevima, kada su napisani izrazi konstante ravnoteže, čvrste tvari ne bi trebale biti zapisane, jer su njihove koncentracije konstantne.

Primjeri:

HCl_(ovdje) + AgNO_{3 (vod.)} ↔ AgCl_(s) + HNO_{3 (vod.)} K_Ç = [HNO₃]____ K_Str = nije definirano.
[HCl]. [AgNO₃]

Ç_(s) + O_{2 (g)} ↔ CO_{2 (g)} K_Ç = [CO] K_Str = (pCO)
[O.₂] (prašina₂)

Zn_(s) + Cu²⁺_(ovdje) ↔ magarac_(s) + Zn²⁺_(ovdje) K_Ç = [Dupe]²⁺] K_Str = nije definirano.
[Zn²⁺]

Pas_(s) + CO_{2 (g)} ↔ CaCO₃ K_Ç = __1__ K_Str = __1__
[CO₂] (pCO₂)

Na ilustraciji prikazanoj na početku ovog teksta prikazana je epruveta na lijevoj strani koja je sadržavala heterogeni ravnotežni sustav. To je reakcija između otopina bakrenog (II) sulfata i natrijevog hidroksida. Pogledaj ispod:

CUSO_{4 (vod.)} + 2 NaOH_(ovdje) ↔ U₂SAMO_{4 (vod.)} + Cu (OH)₂ K_Ç = [Na₂SAMO₄]____ K_Str = nije definirano.
​ [CuSO]. [NaOH]

Imajte na umu da se među proizvodima stvara istaloženi bakar (II) hidroksid, koji je čvrst i jasno je vidljiv u sredini vodene otopine. Plava boja nastaje zbog iona bakra koji su prisutni u sustavu.

* Redakcija slike bakrenog (II) hidroksida: Autor: or Osin / Slika izvučena iz: wikimedia zajedničko

Napisala Jennifer Fogaça
Diplomirao kemiju

Želite li uputiti ovaj tekst u školskom ili akademskom radu? Izgled:

FOGAÇA, Jennifer Rocha Vargas. "Homogene i heterogene kemijske ravnoteže"; Brazil škola. Dostupno u: https://brasilescola.uol.com.br/quimica/equilibrios-quimicos-homogeneos-heterogeneos.htm. Pristupljeno 28. lipnja 2021.