Wanneer omkeerbare reacties een punt bereiken waarop de snelheid waarmee producten worden gevormd (directe reactie) en de snelheid waarmee producten worden verbruikt (omgekeerde reactie) wordt constant en gelijk, we zeggen dat het is bereikt O Chemische balans. Elke evenwichtsreactie heeft een evenwichtsconstante (Kc) karakteristiek, die alleen verandert bij temperatuurvariatie. Als er ten minste één gas aan de reactie deelneemt, zal het ook een drukconstante hebben, gesymboliseerd door Kp.
In de tekst Evenwichtsconstante Kc en Kp het is aangetoond dat om de uitdrukkingen van deze constanten te schrijven, we hun fysieke toestanden moeten controleren. Er ontstaan dus twee soorten chemische evenwichten, namelijk:
1. Homogeen evenwicht: Het zijn die waarin alle deelnemers aan de reactie, of het nu reactanten of producten zijn, zich in dezelfde staat van aggregatie bevinden, en het resultaat is een homogeen aspect in het hele systeem. Over het algemeen worden homogene evenwichten alleen gevormd door gassen. Zie enkele voorbeelden hieronder en merk op dat alleen het laatste evenwicht een homogeen vloeibaar evenwicht is, aangezien alle chemische soorten waterige oplossingen zijn. Merk ook op dat in deze gevallen alle stoffen zullen voorkomen in de uitdrukkingen van Kc en Kp:
nee2(g) + 3 H2(g) ↔ 2 NH3(g) Kç = __[NH3]2__ KP = __(pNH3)2__
[Nee2]. [H2]3 (pN2). (pH2)3
2 O3(g) ↔ 3 O2(g) Kç = [O2]3 KP = (stof2)3
[O3]2 (stof3)2
H2(g) + ik2(g) ↔ 2 HI(g) Kç = __[HOI]2__ KP = __(pHI)2__
[H2]. [IK2] (pH2). (pi2)
CO(g) + NEE2(g) CO2(g)+ BIJ DE(g) Kç = [CO2 ]. [BIJ DE]KP = (pCO2 ). (PBIJ DE)
[BIJ DE2]. [CO] (pNO2). (PCO)
2 SO3(g) ↔ 2 SO2(g) + O2(g) Kç = [ENKEL EN ALLEEN2]2. [O2]KP= (pSO2)2. (PO2)
[ENKEL EN ALLEEN3]2(PENKEL EN ALLEEN3)2
Geloof2+(hier) + Cu2+(hier) Fe3+(hier) + Cu+(hier) KÇ = [ Geloof3+]. [ezel+] KP = is niet gedefinieerd.
[Geloof2+]. [ezel2+]
Omdat het geen gas heeft, is er voor dit laatste chemische evenwicht geen uitdrukking van Kp.
In de figuur aan het begin van de tekst, aan de rechterkant, een fles met twee gassen in evenwicht, namelijk stikstofdioxide (NO2) en distikstoftetroxide (N2O4):
2 NEE2(g) Nee2O4(g) Kç = [Nee2O4] KP = (Pnee2O4)
[BIJ DE2]2 (PBIJ DE2)2
Niet stoppen nu... Er is meer na de reclame ;)
NEE2 is een roodbruin gas, terwijl N2O4 het is kleurloos en in evenwicht vermengen ze zich en vormen een soort "gaswolk" van lichtbruine kleur in zijn geheel.
2. Heterogene balans: Het zijn stoffen waarin ten minste één van de stoffen die aan de reactie deelneemt, zich in een andere fysieke toestand bevindt dan de andere, meestal in vaste toestand. Hiermee is het uiterlijk van het systeem niet uniform, maar is het mogelijk om verschillende fasen te visualiseren.
In deze gevallen, wanneer de uitdrukkingen van de evenwichtsconstante worden geschreven, mogen vaste stoffen niet worden geschreven, omdat hun concentraties constant zijn.
Voorbeelden:
HCl(hier) + AgNO3(aq) AgCl(en) + HNO3(aq) KÇ = [HNO3]____ KP = is niet gedefinieerd.
[HCl]. [AgNO3]
Ç(en) + O2(g) CO2(g) KÇ = [CO] KP = (pCO)
[O2] (stof2)
Zn(en) + Cu2+(hier) kont(en) + Zn2+(hier) KÇ = [ezel]2+] KP = is niet gedefinieerd.
[Zn2+]
Hond(en) + CO2(g) ↔ CaCO3(en) KÇ = __1__ KP = __1__
[CO2] (pCO2)
In de afbeelding aan het begin van deze tekst werd een reageerbuis aan de linkerkant getoond die een heterogeen evenwichtssysteem bevatte. Dit is de reactie tussen koper (II) sulfaat en natriumhydroxide-oplossingen. Zie hieronder:
CUSO4(aq) + 2 NaOH(hier) In2ENKEL EN ALLEEN4(aq) + Cu(OH)2(en) KÇ = [Bij2ENKEL EN ALLEEN4]____ KP = is niet gedefinieerd.
[CuSO]. [NaOH]
Merk op dat onder de producten het neergeslagen koper(II)hydroxide wordt gevormd, dat vast is en duidelijk zichtbaar is in de waterige oplossing. De blauwe kleur is te wijten aan koperionen die in het systeem aanwezig zijn.
* Redactioneel krediet van koper (II) hydroxide afbeelding: Auteur: sin / Afbeelding geëxtraheerd uit: wikimedia commons
Door Jennifer Fogaça
Afgestudeerd in scheikunde
Wil je naar deze tekst verwijzen in een school- of academisch werk? Kijken:
FOGAÇA, Jennifer Rocha Vargas. "Homogene en heterogene chemische balansen"; Braziliaanse School. Beschikbaar in: https://brasilescola.uol.com.br/quimica/equilibrios-quimicos-homogeneos-heterogeneos.htm. Betreden op 28 juni 2021.
Chemie
Test je kennis en leer meer met deze lijst met opgeloste oefeningen over chemische balansen. Door dit materiaal zul je beter kunnen begrijpen hoe je evenwichtsconstanten (Kp, Kc en Ki), evenwichtsverschuiving, pH en pOH, evenals evenwicht in zogenaamde bufferoplossingen kunt bewerken.
