Ключевое различие между химическим равновесием и динамическим равновесием заключается в том, что химическое равновесие описывает состояние, при котором концентрации реагентов и продуктов не изменяются, тогда как динамическое равновесие описывает состояние, при котором соотношение реагентов и продуктов не изменяется. изменяются, но вещества перемещаются между химическими веществами с одинаковой скоростью.
Когда один или несколько реагентов превращаются в продукты, они могут претерпевать различные модификации и энергетические изменения. Химические связи в реагентах разрываются, и формируются новые связи с образованием продуктов, полностью отличных от реагентов. Мы называем этот вид химической модификации химической реакцией. Термодинамика - это изучение превращений энергии, связанное с энергетикой и положением равновесия в реакции.
Что такое химическое равновесие?
Химическое равновесие – это состояние, при котором как реагенты, так и продукты присутствуют в концентрациях, не имеющих тенденции к дальнейшему изменению во времени. Некоторые реакции обратимы, а некоторые реакции необратимы. В реакции реагенты превращаются в продукты. А в некоторых реакциях реагенты снова образуются из продуктов. Следовательно, этот тип реакции обратим.
В необратимых реакциях, когда реагенты превращаются в продукты, они не регенерируются снова из продуктов. В обратимой реакции, когда реагенты превращаются в продукты, мы называем ее прямой реакцией, а когда продукты превращаются в реагенты, это обратная реакция.
Рисунок 01: Количество реагентов (красный) уменьшается, а количество продуктов (синий) увеличивается после достижения химического равновесия
Природа реакции
Если скорости прямой и обратной реакций равны, то реакция находится в равновесии. Поэтому в течение некоторого времени количество реагентов и продуктов не меняется. Обратимые реакции всегда стремятся прийти к равновесию и поддерживать это равновесие. Когда система находится в равновесии, количества продуктов и реагентов не обязательно равны. Реагентов может быть больше, чем продуктов, или наоборот. Единственное требование в уравнении равновесия состоит в том, чтобы поддерживать постоянное количество обоих веществ во времени. Для реакции в равновесии мы можем определить константу равновесия; где он равен отношению между концентрацией продуктов и концентрацией реакций.
K=[продукт] /[реагент]m
Где, n и m – стехиометрические коэффициенты продукта и реагента. Для равновесной реакции, если прямая реакция экзотермическая, то обратная реакция эндотермическая и наоборот. В норме все остальные параметры прямой и обратной реакции противоположны друг другу вот так. Поэтому, если мы хотим облегчить любую из реакций, нам просто нужно настроить параметры, чтобы облегчить эту реакцию.
Что такое динамическое равновесие?
Динамическое равновесие также является типом равновесия, при котором количества продуктов и реагентов не меняются с течением времени. Однако в динамическом равновесии утверждение, что количества не меняются, не означает, что реакция остановилась. Скорее, реакция протекает так, что количества остаются неизменными (чистое изменение равно нулю).
Рисунок 02: Изменение прямой и обратной реакций в динамическом равновесии
Просто слово «динамическое равновесие» означает, что реакция обратима и продолжается. Для динамического равновесия система должна быть замкнутой, чтобы из системы не утекала ни энергия, ни материя.
В чем разница между химическим равновесием и динамическим равновесием?
Динамическое равновесие является типом химического равновесия. Ключевое различие между химическим равновесием и динамическим равновесием заключается в том, что химическое равновесие описывает состояние, при котором концентрации реагентов и продуктов не изменяются, тогда как динамическое равновесие описывает состояние, при котором соотношение реагентов и продуктов не изменяется, но вещества движутся. между химическими веществами с одинаковой скоростью.
При этом в динамическом равновесии реакция продолжается, но количество реагентов и продуктов остается неизменным, поскольку скорости прямой и обратной реакции одинаковы. Могут быть некоторые случаи химического равновесия, когда количества продуктов и реагентов остаются неизменными, потому что реакция остановилась. Таким образом, это также разница между химическим равновесием и динамическим равновесием.
Ниже приведена инфографика о разнице между химическим и динамическим равновесием, которая содержит дополнительную информацию об этих различиях.
Резюме – Химическое равновесие против динамического равновесия
Равновесие – это состояние системы, при котором не происходит чистых изменений. Химическое равновесие достигает этого состояния, когда реакция останавливается, а динамическое равновесие достигает этого состояния, когда скорости прямой и обратной реакции равны. Ключевое различие между химическим равновесием и динамическим равновесием состоит в том, что химическое равновесие описывает состояние, при котором концентрации реагентов и продуктов не изменяются, тогда как динамическое равновесие описывает состояние, при котором соотношение реагентов и продуктов не изменяется, а вещества перемещаться между химическими веществами с одинаковой скоростью.
