Ist das chemische Gleichgewicht ein dynamisches Gleichgewicht: 7 Fakten

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In diesem Artikel „ist das chemische Gleichgewicht ein dynamisches Gleichgewicht“ werden die Eigenschaften und grundlegenden Unterschiede des statischen und dynamischen Gleichgewichts mit einigen relevanten Themen im Folgenden erörtert.

Chemisches Gleichgewicht ist ein dynamisches Gleichgewicht, in dem die Konzentration von Reaktant und Produkt immer stattfindet, aber das Verhältnis von Reaktant und Produkt konstant ist. Jede chemische Reaktion erreicht einen dynamischen Gleichgewichtszustand, wenn die Rate oder Geschwindigkeit sowohl der Vorwärts- als auch der Rückwärtsreaktion gleich wird.

Konzentrieren wir uns auf die folgenden Diskussionen unten.

Ist das chemische Gleichgewicht dynamisch oder statisch?

Chemisches Gleichgewicht ist ein physikalischer Zustand, in dem die Geschwindigkeit der Hin- und Rückreaktion gleich wird. Die Rete der Produktbildung = die Dissoziationsrate des Produkts. Somit gibt es keine beobachtbare Änderung in dieser Reaktion, wenn sie einen Gleichgewichtszustand erreicht.

Im chemischen Gleichgewicht wird die Reaktion nicht gestoppt. Die Reaktanten sind an der Produktbildung beteiligt, ebenso wie die Produkte auch an der Dissoziation in Reaktanten beteiligt sind. Es wird also keine Nettoveränderung beobachtet. Aber die Geschwindigkeit beider Reaktionen wird nicht Null, sie sind gleich.

ist das chemische Gleichgewicht ein dynamisches Gleichgewicht
Die Menge des Reaktanten (in Rot) nimmt ab und die Menge des Produkts steigt (in Blau).
Bild-Kredit: Wikimedia Commons.

Nun kann das Gleichgewicht in zwei Kategorien eingeteilt werden. Sie sind-

  1. Dynamisches Gleichgewicht
  2. Statisches Gleichgewicht

Dynamisches Gleichgewicht ist grundsätzlich als einer der physikalischen Zustände jeder Reaktion definiert, bei dem die Änderung der Geschwindigkeit der Hin- und Rückreaktion oder die Änderung des Verhältnisses der Edukt- und Produktkonzentration zeitlich konstant ist. Es ist ein besonderes Beispiel für den stationären Zustand einer Reaktion.

Statisches Gleichgewicht ist das Gleichgewicht, in dem die mechanische Nettoänderung bei einer chemischen Reaktion Null ist, keine Änderung von Parametern wie Konzentrationsverhältnissen, Geschwindigkeit der Hin- und Rückreaktion usw.

Die Merkmale chemisches Gleichgewicht ähnelt den Eigenschaften des dynamischen Gleichgewichts. Daher ist das chemische Gleichgewicht ein dynamisches Gleichgewicht anstelle eines statischen Gleichgewichts.

Warum ist das chemische Gleichgewicht ein dynamisches Gleichgewicht?

Im Gleichgewicht ist die Konzentration jeder der Komponenten (Produkt und Reaktant) konstant. Aber die Reaktion wird nicht gestoppt. Sowohl die Vorwärts- als auch die Rückwärtsreaktion laufen gleichzeitig ab.

Der Grund dafür ist, dass die Geschwindigkeit der Hinreaktion (Konzentrationsänderung in Bezug auf die Zeit) genau gleich der Geschwindigkeit der Rückreaktion ist. Die Bildung von Produkt und die Umwandlung von Edukt aus Produkt erfolgen in gleicher Geschwindigkeit. Es gibt also keine Konzentrationsänderung von Produkt oder Reaktant.

Ein solcher Zustand ist in der Chemie als dynamisches Gleichgewicht bekannt.

Wann ist das chemische Gleichgewicht ein dynamisches Gleichgewicht?

Chemisches Gleichgewicht tritt auf, wenn die Konzentration sowohl der Produkt- als auch der Reaktantenseite gleich wird. Reaktant wandelt sich nach bestimmten chemischen Veränderungen in Produkt um. Zu Beginn jeder chemischen Reaktion ist die Geschwindigkeit der Hinreaktion (Umwandlung von Produkt aus Reaktant) sehr viel größer als die der Rückreaktion (Umwandlung von Reaktant aus Produkt). Weil die Geschwindigkeit von der Konzentration der Reaktantenkonzentration abhängt. In der vorherigen Stufe ist die Konzentration des Reaktanten sehr viel größer als die Produktkonzentration.

Aber mit fortschreitender Reaktion steigt die Produktkonzentration allmählich an und die Umkehrreaktion, die die Bildung von Reaktant aus Produkt ist, wird ebenfalls gestartet. Nach einer gewissen Zeit ist sowohl die Reaktionsgeschwindigkeit gleich als auch das chemische Gleichgewicht erreicht.

Nach Erreichen des Gleichgewichts. Die Reaktion wird nicht gestoppt. Sowohl die Reaktion verläuft sowohl in Vorwärts- als auch in Rückwärtsrichtung, aber es wird keine Änderung beobachtet, da beide Geschwindigkeiten gleich sind.

Warum ist das chemische Gleichgewicht kein statisches Gleichgewicht?

Grundsätzlich ist das chemische Gleichgewicht ein solcher Ruhezustand jeder chemischen Reaktion, in dem die Konzentrationsänderung des Reaktanten sowie des Produkts gestoppt wird. Das statische Gleichgewicht wird auch als mechanisches Gleichgewicht bezeichnet, da die mechanische Nettokraft auf dieses Gleichgewicht Null ist. Da keine mechanische Kraft vorhanden ist, wird die Reaktion gestoppt.

Aber im chemischen Gleichgewicht wird die chemische Reaktion nicht gestoppt. Die Reaktion befindet sich im stationären Zustand, was bedeutet, dass beide Reaktionsgeschwindigkeiten genau gleich werden. Wenn also eine chemische Reaktion das Gleichgewichtsstadium erreicht, laufen sowohl die Vorwärts- als auch die Rückwärtsreaktion ab, jedoch mit der gleichen Geschwindigkeit.

Das chemische Gleichgewicht kann also kein statisches Gleichgewicht sein.

Unterschied zwischen chemischem Gleichgewicht und dynamischem Gleichgewicht

Der Hauptunterschied zwischen chemischem Gleichgewicht und dynamischem Gleichgewicht besteht darin, dass das chemische Gleichgewicht einen Zustand definiert, in dem sich die Konzentrationen von Reaktanten und Produkten nicht ändern, das dynamische Gleichgewicht jedoch den Zustand beschreibt, in dem sich das Verhältnis von Reaktanten und Produkten nicht ändert.

Dies bedeutet, dass die Konzentration sowohl des Reaktanten als auch des Produkts geändert werden kann, aber das Verhältnis zwischen Reaktant und Produkt sollte im dynamischen Gleichgewichtszustand gleich sein. Wenn jedoch eine Reaktion das chemische Gleichgewicht erreicht, sollte die Konzentration des Reaktanten und des Produkts während des gesamten Gleichgewichtszustands gleich sein.

Beispiele für chemisches Gleichgewicht als dynamisches Gleichgewicht

  1. Umwandlung von NO2 bis N2O4

Bei dieser Umwandlung wird braun gefärbtes NO2 wird in farbloses N umgewandelt2O4 Gas.

  2 NEIN2 ⇌ N2O4

Dies ist eine reversible Reaktion. Mit Vorwärtsreaktion der Dimerisierung von NO2, N2O4 dissoziiert ebenfalls und bildet NO2. Dadurch wird die Gleichgewichtslage und -lage nicht gestört. Zu Beginn ist die Dimerbildung aufgrund der höheren NO-Konzentration größer als die Dissoziation2.

NO2 zu N2O4 jpeg
Chemical Gleichgewicht als dynamisch Gleichgewicht.
Bild-Kredit: Wikimedia Commons.
  • 2. Reaktion zwischen NO2 und CO

Ein weiteres Beispiel für dynamisches sowie chemisches Gleichgewicht ist die Reaktion zwischen Stickstoffdioxid und Kohlenmonoxid.

NEIN2 (g) + CO (g) ⇌ NO (g) + CO2 (G)

Dabei handelt es sich um eine reversible Reaktion, bei der Stickoxid (NO) und Kohlendioxid ebenfalls reagieren und Stickstoffdioxid (NO) bilden2) und Kohlenmonoxid (CO).

Zusammenfassung

Aus dem obigen Artikel wird geschlossen, dass das chemische Gleichgewicht ein dynamisches Gleichgewicht ist, da sowohl die Geschwindigkeit der Vorwärts- als auch der Rückwärtsreaktion Null wird, wenn die Reaktion das Gleichgewicht erreicht, aber die Reaktion nicht im Gleichgewicht gestoppt wird.