Keemilise tasakaalu omadused ja tüübid

Kas olete kunagi märganud potis keevat vett? Keemispunktist üle keedetud vesi muutub auruks. Kui paneme pannile kaane, jääb aur kinni ja kondenseerub tagasi vette. Tingimust, kui vedelikust väljuvate molekulide arv on võrdne vedelaks naasva auru kogusega, nimetatakse tasakaalu seisundiks. Lühidalt öeldes saavutatakse tasakaalu tingimused, kui aurustumiskiirus on võrdne kondenseerumise kiirusega. Mida siis mõeldakse keemilise tasakaalu all?

Keemiline tasakaal viitab seisundile, kus reagentide ja saaduste kontsentratsioonid aja jooksul ei muutu. See olukord on pöörduv, see tähendab, et see võib reageerida tagurpidi, moodustades reaktante. See võib juhtuda siis, kui ettepoole suunatud reaktsiooni kiirus on sama kui pöördreaktsiooni kiirus.

Keemiline tasakaal saavutatakse keemilistes protsessides, näiteks vesiniku ja joodi vaheline reaktsioon. Millised on omadused ja millised tüübid? Arutame seda järgmises artiklis.

Omadused

Keemilist tasakaalu iseloomustavad mitmed omadused. Esiteks muutub iga reaktiivi ja toote kontsentratsioon tasakaalupunktis konstantseks. Teiseks on see dünaamiline. See tähendab, et edasise reaktsiooni kiiruse tasakaal on sama kui vastupidise reaktsiooni kiirus.

(Loe ka: Tunne viit keemiaseadust, mis seal on?)

Kolmandaks saab seda ainult suletud anumates. Neljandaks, katalüsaator ei muuda tasakaalu seisundit, vaid muudab tasakaalu saavutamiseks kuluvat aega.

Viimane omadus on see, et keemilise tasakaalu saab saavutada kahest suunast.

Tüübid

Tasakaalu võib jagada kaheks, nimelt staatiliseks ja dünaamiliseks tasakaaluks.

Staatiline tasakaal tekib siis, kui kõik objektile mõjuvad jõud on tasakaalus, s.t jõudu ei teki. Vahepeal saavutatakse dünaamiline tasakaal, kui kõik objektile mõjuvad jõud on tasakaalus, kuid objekt ise liigub.

Keemiline tasakaal ise kuulub dünaamilisse kategooriasse, kuna see koosneb edasiviivatest reaktsioonidest, kui reagendid toodavad tooteid, ja pöördreaktsioonidest, kui tooted toodavad reaktante. Peale selle ei muutu ka iga kaasatud keemilise aine suhteline suhe. Nii nagu keemiline tasakaal, võib ka dünaamiline tasakaal tekkida ainult suletud süsteemides püsival temperatuuril.

Reagentide ja nende saaduste füüsikalise oleku põhjal on kaks tasakaalu rühma, nimelt homogeenne tasakaal ja heterogeenne tasakaal.

Homogeenne tasakaal tekib siis, kui kõik reaktiivid ja tooted on ühes faasis. Näidet võib näha allpool toodud reaktsioonist.

keemiline valem

Seevastu tekib heterogeenne tasakaal siis, kui reagendid ja saadused ei ole ühes faasis. Näidet võib näha allpool toodud reaktsioonist.

keemilised valemid