L'equilibrio chimico è un equilibrio dinamico: 7 fatti

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In questo articolo, "l'equilibrio chimico è un equilibrio dinamico" vengono discusse di seguito le proprietà e le differenze di base dell'equilibrio statico e dinamico con alcuni argomenti rilevanti.

L'equilibrio chimico è un equilibrio dinamico in cui la concentrazione del reagente e del prodotto avviene sempre ma il rapporto tra il reagente e il prodotto è costante. Qualsiasi reazione chimica raggiunge una condizione di equilibrio dinamico quando la velocità o la velocità della reazione in avanti e all'indietro diventano uguali.

Concentriamoci sulle seguenti discussioni di seguito.

L'equilibrio chimico è dinamico o statico?

L'equilibrio chimico è uno stato fisico in cui la velocità di reazione in avanti e all'indietro diventa uguale. La rete di formazione del prodotto = il tasso di dissociazione del prodotto. Pertanto, non vi è alcun cambiamento osservabile in quella reazione se raggiunge la condizione di equilibrio.

In equilibrio chimico, la reazione non si ferma. I reagenti sono coinvolti nella formazione del prodotto così come i prodotti sono coinvolti anche nella dissociazione in reagenti. Quindi, non si osserva alcun cambiamento netto. Ma la velocità di entrambe le reazioni non diventa zero, sono uguali.

è l'equilibrio chimico un equilibrio dinamico
La quantità di reagente (in rosso) diminuisce e la quantità di prodotto aumenta (in blu).
Immagine di credito: Wikimedia Commons.

Ora l'equilibrio può essere classificato in due categorie. Sono-

  1. Equilibrio dinamico
  2. Equilibrio statico

L'equilibrio dinamico è sostanzialmente definito come uno degli stati fisici di qualsiasi reazione in cui la variazione della velocità della reazione in avanti e all'indietro o la variazione del rapporto tra il reagente e la concentrazione del prodotto è costante rispetto al tempo. È un esempio particolare di stato stazionario di qualsiasi reazione.

L'equilibrio statico è l'equilibrio, in cui la variazione meccanica netta su una reazione chimica è zero, nessun cambiamento di alcun parametro come rapporti di concentrazione, velocità della reazione avanti e indietro ecc.

Le caratteristiche di equilibrio chimico somiglia alle proprietà dell'equilibrio dinamico. Pertanto, l'equilibrio chimico è un equilibrio dinamico anziché un equilibrio statico.

Perché l'equilibrio chimico è un equilibrio dinamico?

All'equilibrio, la concentrazione di ciascuno dei componenti (prodotto e reagente) è costante. Ma la reazione non si ferma. Sia la reazione in avanti che quella all'indietro stanno andando allo stesso tempo.

La ragione di ciò è che il tasso di reazione in avanti (cambiamento di concentrazione rispetto al tempo) è esattamente uguale al tasso di reazione all'indietro. La formazione del prodotto e la conversione del reagente dal prodotto avviene in uguale velocità. Quindi, non vi è alcun cambiamento di concentrazione né del prodotto né del reagente.

Tale condizione è nota come equilibrio dinamico in chimica.

Quando l'equilibrio chimico è un equilibrio dinamico?

L'equilibrio chimico si verifica quando la concentrazione di entrambi i lati del prodotto e del reagente diventano uguali. Il reagente si converte in prodotto dopo alcuni cambiamenti chimici. All'inizio di qualsiasi reazione chimica, la velocità di reazione in avanti (conversione del prodotto dal reagente) è molto maggiore della reazione all'indietro (conversione del reagente dal prodotto). Perché la velocità dipende dalla concentrazione della concentrazione del reagente. Nella fase precedente, la concentrazione del reagente è molto maggiore della concentrazione del prodotto.

Ma con il progredire della reazione, la concentrazione del prodotto aumenta gradualmente e viene avviata anche la reazione inversa che è la formazione di reagente dal prodotto. Dopo un certo tempo la velocità di reazione sarà la stessa e l'equilibrio chimico sarà raggiunto.

Dopo aver raggiunto l'equilibrio. La reazione non verrà interrotta. Entrambe le reazioni stanno procedendo sia verso la direzione in avanti che verso l'indietro, ma non si osserva alcun cambiamento poiché entrambe le velocità sono le stesse.

Perché l'equilibrio chimico non è un equilibrio statico?

Fondamentalmente, l'equilibrio chimico è uno stato di riposo di qualsiasi reazione chimica in cui il cambiamento di concentrazione del reagente e del prodotto viene interrotto. L'equilibrio statico è anche noto come equilibrio meccanico perché la forza meccanica netta su questo equilibrio è zero. A causa della mancanza di forza meccanica, la reazione viene interrotta.

Ma in equilibrio chimico, la reazione chimica non si ferma. La reazione è in stato stazionario, il che significa che entrambe le velocità di reazione diventeranno esattamente le stesse. Quindi, quando una qualsiasi reazione chimica raggiunge lo stadio di equilibrio, sia la reazione in avanti che quella all'indietro stanno procedendo ma alla stessa velocità.

Pertanto, l'equilibrio chimico non può essere un equilibrio statico.

Differenza tra equilibrio chimico ed equilibrio dinamico

Il differenza fondamentale tra equilibrio chimico ed equilibrio dinamico è quello l'equilibrio chimico definisce uno stato in cui le concentrazioni di reagente e prodotto non subiscono alcun cambiamento, ma l'equilibrio dinamico descrive quello stato in cui il rapporto tra reagenti e prodotti non cambia.

Significa che la concentrazione sia del reagente che del prodotto può essere modificata ma il rapporto tra reagente e prodotto dovrebbe essere lo stesso nella condizione di equilibrio dinamico. Ma quando una qualsiasi reazione raggiunge lo stadio di equilibrio chimico, la concentrazione del reagente e del prodotto dovrebbe essere la stessa per tutta la condizione di equilibrio.

Esempi di equilibrio chimico come equilibrio dinamico

  1. Conversione di NO2 tonnellata2O4

In questa conversione, il colore marrone NO2 viene convertito in N incolore2O4 gas.

  2 NO2 ⇌ N2O4

Questa è una reazione reversibile. Con reazione diretta di dimerizzazione di NO2, N2O4 anche dissocia e forma NO2. Pertanto, la posizione e la condizione di equilibrio non sono disturbate. All'inizio la formazione del dimero è maggiore della dissociazione per la maggiore concentrazione di NO2.

Jpeg da NO2 a N2O4
Chemical l'equilibrio come dinamico equilibrio.
Immagine di credito: Wikimedia Commons.
  • 2. Reazione tra NO2 e CO

Un altro esempio di equilibrio dinamico e chimico è la reazione tra biossido di azoto e monossido di carbonio.

NO2 (g) + CO (g) ⇌ NO (g) + CO2 (G)

Questa è una reazione reversibile ossido di azoto (NO) e anche l'anidride carbonica reagisce e forma biossido di azoto (NO2) e monossido di carbonio (CO).

Conclusione

Dall'articolo di cui sopra, si conclude che l'equilibrio chimico è un equilibrio dinamico poiché sia ​​la velocità della reazione in avanti che quella all'indietro diventano zero quando la reazione raggiunge l'equilibrio ma la reazione non verrà interrotta all'equilibrio.