Grafické štúdium chemickej rovnováhy. Chemická rovnováha.

Dynamická rovnováha alebo chemická rovnováha reakcie nastane, keď dôjde k doprednej a spätnej reakcii súčasne. Tieto takzvané reverzibilné systémy sú znázornené šípkami v oboch smeroch: alebo . Na obrázku vyššie je uvedený príklad reverzibilnej reakcie medzi plynným jódom a plynným vodíkom.

Na začiatku reakcie je množstvo reaktantov maximálne a množstvo produktov nulové. Reaktanty však reagujú navzájom, čím znižujú svoju koncentráciu a zvyšujú koncentráciu formovaných produktov. Klesá tiež rýchlosť vývoja priamej reakcie.

Keď sa koncentrácia produktov zvyšuje, začína inverzná reakcia a reaktanty sa znova tvoria; zvyšuje sa tiež rýchlosť vývoja inverznej reakcie.

Po dosiahnutí chemickej rovnováhy pri konštantnej teplote sú rýchlosti vývoja priamej a spätnej reakcie rovnaké.

Všetky_priamy = Všetky _inverzný

Sadzby sú rovnaké, ale koncentrácie nie. Je nepravdepodobné, že by boli koncentrácie činidiel a produktov rovnaké. Iba v ojedinelých prípadoch k tomu dôjde. Vo väčšine prípadov bude koncentrácia činidiel vyššia ako v produktoch alebo naopak.

Máme teda tri možné spôsoby, ako graficky znázorniť rýchlosť vývoja priame a inverzné reakcie týkajúce sa koncentrácií reaktantov a produktov v čas. Pozrime sa na jednotlivé prípady:

1. prípad: Rovnaké koncentrácie:

Ako je vidieť na grafe, v čase t_a spätná a spätná reakcia sú rovnaké, v takom prípade sú koncentrácie reaktantov a produktov rovnaké. Rovnováha sa teda neposúva na žiadnu stranu, intenzita oboch reakcií je rovnaká, ako je vyjadrené nižšie:

Teraz neprestávajte... Po reklame je toho viac;)

2. prípad: Koncentrácia činidiel vyššia ako koncentrácia produktov:

V tomto prípade sa pozoruje, že pri dosiahnutí rovnováhy je koncentrácia reaktantov vyššia ako koncentrácia produktov. Dospelo sa teda k záveru, že ak je reaktantov viac, dochádza k inverznej reakcii s väčšou intenzitou. Reakcia sa posúva doľava:

3. prípad: Koncentrácia produktov vyššia ako koncentrácia reagencií:

Pretože v rovnovážnom stave je koncentrácia produktov vyššia, znamená to, že reakcia je posunul doprava, pretože priama reakcia (s tvorbou produktov) nastáva s väčšou intenzita.

To, čo naznačuje, či má reakcia tendenciu doprava alebo doľava, bude rovnovážna konštanta K, ktorá závisí iba od teploty.

Autor: Jennifer Fogaça
Vyštudoval chémiu
Brazílsky školský tím

Prajete si odkaz na tento text v školskej alebo akademickej práci? Pozri:

FOGAÇA, Jennifer Rocha Vargas. „Grafická štúdia chemickej rovnováhy“; Brazílska škola. Dostupné v: https://brasilescola.uol.com.br/quimica/estudo-grafico-equilibrio-quimico.htm. Prístup k 28. júnu 2021.