Rovnovážný stav popisuje koncentrace reakčních složek a produktů v reakční směsi v uzavřeném systému. Rovnováha může probíhat pouze v uzavřeném systému. V rovnováze zůstávají koncentrace reakčních složek a produktů na konstantních hodnotách. Pokud se změní množství reaktantů nebo produktů, změní se také spontánně změna koncentrace dalších složek, aby se udržela rovnováha. Na základě charakteristik rovnováhy existují dva typy; fyzikální rovnováha a chemická rovnováha. klíčový rozdíl mezi fyzickou a chemickou rovnováhou je to fyzikální rovnováha je rovnováha, ve které se fyzický stav systému nemění, zatímco chemická rovnováha je rovnovážný stav, ve kterém se koncentrace reakčních složek a produktů nemění s časem.
1. Přehled a klíčový rozdíl
2. Co je fyzikální rovnováha
3. Co je chemická rovnováha
4. Podobnosti mezi fyzikální a chemickou rovnováhou
5. Srovnání bok po boku - fyzikální vs. chemická rovnováha v tabulkové formě
6. Shrnutí
Fyzická rovnováha je rovnovážný stav, ve kterém se fyzický stav systému nemění. Změna fáze hmoty z jedné fáze do druhé je fyzický proces. Rovnovážný stav, ve kterém se fyzický stav nemění s časem, se proto nazývá fyzikální rovnováha. Existují tři hlavní typy fyzické rovnováhy;
Například rovnováha mezi ledem a vodou je fyzická rovnováha, protože nedochází k žádným chemickým reakcím. Jakákoli čistá látka může koexistovat v pevné i kapalné fázi při teplotě tání této látky. Bod tání je teplota, při které se pevná látka začíná tavit (převedena na kapalnou formu)..
Rovnováha mezi vodou a párou je fyzická rovnováha, při které nedochází k žádným chemickým reakcím. K tomuto typu rovnováhy však dochází pouze uvnitř uzavřených systémů, ledaže páry z rovnováhy uniknou.
Tento typ fyzické rovnováhy lze pozorovat u látek, které podléhají sublimaci. Tam nastává rovnováha při sublimační teplotě (sublimace je přeměna pevné látky přímo na parní fázi, aniž by prošla kapalnou fází). Například přeměna pevného chloridu amonného (NH4Cl) do plynného chloridu amonného.
Chemická rovnováha je rovnovážný stav, ve kterém se koncentrace reakčních složek a produktů v průběhu času nemění. Tento typ rovnováhy lze pozorovat při reverzibilních chemických reakcích. Chemická rovnováha nastává, když se dopředné a zpětné reakce reverzibilní chemické reakce vyskytují stejnou rychlostí. Neexistují žádné čisté změny v koncentracích každého reakčního činidla a produktu, které se podílejí na rovnovážných reakcích.
Obrázek 1: Graf reakce mezi A a B; koncentrace reakčního činidla se ustálí poté, co reakční směs získá rovnováhu
Například reakce mezi plynným vodíkem a parami jodu v uzavřeném systému dává na začátku hlubokou fialovou barvu, která potom s časem mizí. Hluboká fialová barva je dána páry jódu. Barva mizí kvůli reakci mezi jodovými parami a vodíkovým plynem. Po nějaké době zůstává barva konstantní. Je to bod, ve kterém reakce dosáhla rovnovážného stavu. Toto je chemická rovnováha.
H2 (g) + Já2 (g) ↔ HI(G)
Fyzikální vs. chemická rovnováha | |
Fyzická rovnováha je rovnovážný stav, ve kterém se fyzický stav systému nemění. | Chemická rovnováha je rovnovážný stav, ve kterém se koncentrace reakčních složek a produktů v průběhu času nemění. |
Příroda | |
Fyzikální rovnováhy nevykazují žádné změny ve fyzických stavech hmoty, které se podílejí na rovnováze. | Chemické rovnováhy nevykazují žádné změny v koncentracích reaktantů a produktů, které se podílejí na rovnováze. |
Teorie | |
Fyzická rovnováha zahrnuje koexistenci dvou fyzikálních stavů uvnitř stejného uzavřeného systému. | Chemické rovnováhy zahrnují stejné rychlosti reakcí vpřed i vzad. |
Rovnovážný stav systému je stav konstantních parametrů uvnitř tohoto systému. Na základě charakteristik rovnovážného stavu systému existují dvě formy rovnováhy; fyzikální rovnováha a chemická rovnováha. Rozdíl mezi fyzickou a chemickou rovnováhou je v tom, že fyzikální rovnováha je rovnováha, ve které se fyzický stav systému nemění, zatímco chemická rovnováha je rovnovážný stav, ve kterém se koncentrace reakčních složek a produktů nemění s časem.
1. „Druhy rovnováhy: fyzikální rovnováha a chemická rovnováha.“ Předefinování znalostí, 2. března 2018. K dispozici zde
2. „Chemická rovnováha“. Wikipedia, Wikimedia Foundation, 2. března 2018. K dispozici zde
3. „Charakteristika rovnovážného stavu“. Chemistry LibreTexts, Libretexts, 21. července 2016. K dispozici zde
1.'Dynamická rovnováha'By Petergans na anglické Wikipedii - vlastní práce (Public Domain) přes Commons Wikimedia