Forskel mellem ligevægt og stabil tilstand

Ligevægt vs Steady State

Når en eller flere reaktanter omdanner til produkter, kan de gå gennem forskellige modifikationer og energiforandringer. De kemiske bindinger i reaktanterne bryder, og nye bindinger dannes for at frembringe produkter, som er helt forskellige fra reaktanterne. Denne form for kemisk modifikation er kendt som kemiske reaktioner. Der er talrige variabler, der styrer disse reaktioner. For det meste kan vi ved at studere termodynamik og kinetik trække mange konklusioner om en reaktion og hvordan man styrer dem. Termodynamik er undersøgelsen af ​​transformationer af energi. Det er bekymret for den energiske og positionen af ​​ligevægten i en reaktion.

Ligevægt

Nogle reaktioner er reversible, og nogle reaktioner er irreversible. I en reaktion omdannes reaktanter til produkter. Og i nogle reaktioner kan reaktanterne genereres igen fra produkterne. Denne type reaktioner kaldes reversibel. I irreversible reaktioner, når reaktanterne omdannes til produkter, kan de ikke regenereres igen fra produkterne. I en reversibel reaktion, når reaktanter omdannes til produkter, kaldes den fremadgående reaktion, og når produkter omdannes til reaktanter, kaldes den den bagudgående reaktion. Når hastigheden for fremadrettede og bagudreaktioner er ens, antages reaktionen at være ved ligevægt. Derfor ændrer mængden af ​​reaktanter og produkter over en periode ikke sig. Reversible reaktioner har altid tendens til at komme til ligevægt og opretholde denne ligevægt. Når systemet er i ligevægt, må mængden af ​​produkter og reaktanterne ikke nødvendigvis være ens. Der kan være en højere mængde reaktanter end produkterne eller omvendt. Det eneste krav i en ligevægtligning er at opretholde en konstant mængde fra både over tid. Til en reaktion i ligevægt kan en ligevægtskonstant defineres, hvilket er lig med forholdet mellem produktkoncentration og koncentration af reaktioner.

K = (produkt) ⁿ / (reaktant) ^m ; n og m er støkiometriske koefficienter af produktet og reaktanten.

For en ligevægtsreaktion, hvis den forreste reaktion er eksoterm, er den bageste reaktion endoterm og vice versa. Normalt er alle de andre parametre for fremadrettede og baglæns reaktioner modsatte hinanden som denne. Derfor, hvis vi ønsker at lette en af ​​reaktionerne, skal vi simpelthen justere parametrene for at lette denne reaktion.

Stabil tilstand

A → B → C

Overvej en reaktion som ovenfor, hvor reaktant A går til produktet C via et mellemprodukt B.I en reaktion som denne er B dannet af A, og derefter er den udtømt til at danne C. Før reaktionen begynder, er der kun A, og langsomt B er ved at opbygge. Imidlertid reduceres mængden af ​​A med tiden, C stiger, men mængden af ​​B forbliver omtrent den samme over tid. I denne tilstand, så snart der er dannet mere B, vil den nedbrydes for at give C hurtig hastighed og opretholde en stabil tilstandskoncentration. Således syntesesats for B = forbrugshastighed af B.

Stabil tilstandsantagelse: d (B) / dt = 0.

Hvad er forskellen mellem ligevægt og stabil tilstand? • I ligevægt holdes koncentrationerne af komponenter konstant, fordi reaktionshastighederne er ens i fremadrettede og bagudgående reaktioner. • I steady state holdes kun nogle komponenter konstant, fordi dens syntese og forbrugshastighed er ens. For dette behøver reaktionerne ikke nødvendigvis være i ligevægt. • I ligevægt er der ingen nettoændring i hele systemet. Imidlertid ændres reaktanterne og produkterne ved steady state; kun mellemproduktet / s er konstant.