Równowaga dynamiczna

w nowej butelce sody stężenie dwutlenku węgla w fazie ciekłej ma szczególną wartość. Jeśli połowa cieczy zostanie wylana, a butelka zostanie uszczelniona, dwutlenek węgla opuści fazę ciekłą w stale malejącym tempie, a ciśnienie cząstkowe dwutlenku węgla w fazie gazowej wzrośnie, aż do osiągnięcia równowagi. W tym momencie, z powodu ruchu termicznego, cząsteczka CO2 może opuścić fazę ciekłą, ale w bardzo krótkim czasie inna cząsteczka CO2 przejdzie z gazu do cieczy i vice versa., W równowadze szybkość transferu CO2 z gazu do fazy ciekłej jest równa szybkości z cieczy do gazu. W tym przypadku równowagowe stężenie CO2 w cieczy jest podane przez prawo Henry ' ego, które mówi, że rozpuszczalność gazu w cieczy jest wprost proporcjonalna do ciśnienia cząstkowego tego gazu nad cieczą. Zależność tę zapisuje się jako

c = k P {\displaystyle c = kp\,}

Gdzie k jest stałą zależną od temperatury, p jest ciśnieniem cząstkowym, A c jest stężeniem rozpuszczonego gazu w cieczy., W ten sposób ciśnienie cząstkowe CO2 w gazie wzrosło do czasu przestrzegania prawa Henry ' ego. Stężenie dwutlenku węgla w cieczy zmniejszyło się, a napój stracił część swojego gazowania.

Prawo Henry ' ego może być wyprowadzone przez ustawienie potencjałów chemicznych dwutlenku węgla w dwóch fazach, aby były równe sobie. Równość potencjału chemicznego określa równowagę chemiczną. Inne stałe dla równowagi dynamicznej z udziałem zmian fazowych, obejmują Współczynnik podziału i produkt rozpuszczalności., Prawo raoulta definiuje równowaga ciśnienia pary idealnego rozwiązania

dynamiczna równowaga może istnieć również w układzie jednofazowym. Prosty przykład występuje z równowagą kwasowo-zasadową, taką jak dysocjacja kwasu octowego w roztworze wodnym.,

CH3CO2H {{\displaystyle \rightleftharpoons } CH3CO2− + H+

w równowadze iloraz stężenia, K, stała dysocjacji kwasu, jest stała (pod pewnymi warunkami)

K c = {\displaystyle k_ {c}=\mathrm {\frac {} {}}}

w tym przypadku reakcja przednia obejmuje wyzwolenie niektórych protonów z cząsteczek kwasu octowego, a reakcja wsteczna obejmuje tworzenie cząsteczek kwasu octowego, gdy jon octanowy przyjmuje Proton., Równowaga jest osiągana, gdy suma potencjałów chemicznych gatunku po lewej stronie wyrażenia równowagi jest równa sumie potencjałów chemicznych gatunku po prawej stronie. Jednocześnie tempo reakcji do przodu i do tyłu jest równe sobie. Równowaga polegająca na tworzeniu kompleksów chemicznych jest również równowagą dynamiczną, a stężenia są regulowane przez stałe stabilności kompleksów.

równowaga dynamiczna może również wystąpić w fazie gazowej, np. gdy dimeryzuje się dwutlenek azotu.,

2NO2 ⇌ {\displaystyle \ rightleftharpoons} N2O4; K p = 2 {\displaystyle K_ {p}= \ mathrm {\frac {}{^{2}}} }

w fazie gazowej nawiasy kwadratowe oznaczają ciśnienie cząstkowe. Alternatywnie ciśnienie cząstkowe substancji można zapisać jako P (substancja).

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *