Homogene in heterogene kemijske bilance

Ko reverzibilne reakcije dosežejo točko, ko hitrost nastajanja produktov (neposredna reakcija) in hitrost porabe izdelkov (obratna reakcija) postane konstantna in enaka, pravimo, da je bila dosežena O Kemijsko ravnotežje. Vsaka ravnotežna reakcija ima a ravnotežna konstanta (Kc) značilnost, ki se spreminja le s temperaturnimi nihanji. Če v reakciji sodeluje vsaj en plin, bo imel tudi konstanto tlaka, ki jo simbolizira Kp.

V besedilu Konstanta ravnotežja Kc in Kp prikazano je, da moramo za zapisovanje izrazov teh konstant preveriti njihovo agregatno stanje. Tako nastaneta dve vrsti kemičnih ravnotežij, in sicer:

1. Homogeno ravnotežje: So tisti, pri katerih so vsi udeleženci v reakciji, ne glede na to, ali so reaktanti ali produkti, v enakem agregatnem stanju, rezultat pa je homogen vidik v celotnem sistemu. Na splošno homogene ravnovesje tvorijo samo plini. Glejte nekaj primerov spodaj in upoštevajte, da je samo zadnje ravnotežje homogeno tekoče ravnotežje, saj so vse kemične vrste vodne raztopine. Upoštevajte tudi, da bodo v teh primerih vse snovi prikazane v izrazih Kc in Kp:

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

2 O_{3 (g)} ↔ 3 O._{2 (g)} K_ç = [O₂]³ K_P = (prah₂)³
[O₃]² (prah₃)²

H_{2 (g)} + Jaz_{2 (g)} ↔ 2 HI_(g) K_ç = __[HI]²__ K_P = __ (pHI)²__
[H₂]. [JAZ₂] (pH₂). (str₂)

CO_(g) + NE_{2 (g)} ↔CO_{2 (g)}+ PRI_(g) K_ç = [CO₂ ]. [PRI]K_P = (pCO₂ ). (StrPRI)
[PRI₂]. [CO] (pNO₂). (StrCO)

2 TAKO_{3 (g)} SO 2 SO_{2 (g)} + O_{2 (g)} K_ç = [SAMO₂]². [O₂]K_P= (pSO₂)². (StrO₂)
[SAMO₃]²(StrSAMO₃)²

Vera²⁺_(tukaj) + Cu²⁺_(tukaj) ↔ Fe³⁺_(tukaj) + Cu⁺_(tukaj) K_Ç = [Vera³⁺]. [Ass⁺] K_P = ni definirano.
[Vera²⁺]. [Ass²⁺]

Ker nima plina, za to zadnje kemijsko ravnovesje Kp ne izraža.

Slika na začetku besedila prikazuje na desni strani steklenico z dvema ravnotežnima plinoma, ki sta dušikov dioksid (NO₂) in dušikov tetroksid (N₂O₄):

2 ŠT_{2 (g)} ↔ N₂O_{4 (g)} K_ç = [N₂O₄] K_P = (StrN₂O₄)
[PRI₂]² (StrPRI₂)²

Ne ustavi se zdaj... Po oglaševanju je še več;)

ŠT₂ je rdečkasto rjav plin, medtem ko je N₂O₄ je brezbarven in se v ravnovesju meša in v celoti tvori nekakšen "plinski oblak" svetlo rjave barve.

2. Heterogena bilanca: So tiste, pri katerih je vsaj ena od snovi, ki sodelujejo v reakciji, v drugačnem agregatnem stanju kot druge, običajno v trdnem stanju. S tem videz sistema ni enakomeren, je pa mogoče vizualizirati različne faze.

V teh primerih, ko so zapisani izrazi ravnotežne konstante, trdnih snovi ne smemo zapisovati, saj so njihove koncentracije konstantne.

Primeri:

HCl_(tukaj) + AgNO_{3 (aq)} ↔ AgCl_(s) + HNO_{3 (aq)} K_Ç = [HNO₃]____ K_P = ni definirano.
[HCl]. [AgNO₃]

Ç_(s) + O_{2 (g)} ↔ CO_{2 (g)} K_Ç = [CO] K_P = (pCO)
[O₂] (prah₂)

Zn_(s) + Cu²⁺_(tukaj) ↔ rit_(s) + Zn²⁺_(tukaj) K_Ç = [Rit]²⁺] K_P = ni definirano.
[Zn²⁺]

Pes_(s) + CO_{2 (g)} ↔ CaCO_{3 (s)} K_Ç = __1__ K_P = __1__
[CO₂] (pCO₂)

Na ilustraciji, predstavljeni na začetku tega besedila, je bila prikazana epruveta na levi strani, ki je vsebovala heterogeni ravnotežni sistem. To je reakcija med raztopinami bakrovega (II) sulfata in natrijevega hidroksida. Glej spodaj:

CUSO_{4 (aq)} + 2 NaOH_(tukaj) ↔ V₂SAMO_{4 (aq)} + Cu (OH)_{2 (-i)} K_Ç = [Ob₂SAMO₄]____ K_P = ni definirano.
​ [CuSO]. [NaOH]

Upoštevajte, da med produkti nastane oborjeni bakrov (II) hidroksid, ki je trden in je jasno viden sredi vodne raztopine. Modra barva je posledica bakrovih ionov, ki so prisotni v sistemu.

* Redakcija slike bakrovega (II) hidroksida: Avtor: ор Оsin / Slika izvlečena iz: wikimedia skupnega

Avtorica Jennifer Fogaça
Diplomiral iz kemije

Bi se radi sklicevali na to besedilo v šolskem ali akademskem delu? Poglej:

FOGAÇA, Jennifer Rocha Vargas. "Homogene in heterogene kemične bilance"; Brazilska šola. Na voljo v: https://brasilescola.uol.com.br/quimica/equilibrios-quimicos-homogeneos-heterogeneos.htm. Dostopno 28. junija 2021.