Dünaamiline tasakaal vs tasakaal
Kui üks või mitu reagenti muunduvad toodeteks, võivad need läbida erinevaid modifikatsioone ja energiamuutusi. Reagentides olevad keemilised sidemed katkevad ja moodustuvad uued sidemed, mille tulemusena tekivad tooted, mis on reagentidest täiesti erinevad. Seda keemilist modifikatsiooni nimetatakse keemilisteks reaktsioonideks. Reaktsioone reguleerivad arvukad muutujad. Peamiselt termodünaamikat ja kineetikat uurides saame teha palju järeldusi reaktsiooni ja nende kontrollimise kohta. Termodünaamika uurib energia muundumisi. See puudutab reaktsiooni energeetikat ja tasakaalu asendit.
Tasakaal
Mõned reaktsioonid on pöörduvad ja mõned reaktsioonid on pöördumatud. Reaktsiooni käigus muutuvad reagendid toodeteks. Ja mõnes reaktsioonis võivad reagendid uuesti tekkida toodetest. Seda tüüpi reaktsioone nimetatakse pöörduvateks. Pöördumatute reaktsioonide korral, kui reagendid on muudetud toodeteks, ei saa neid toodetest uuesti regenereerida. Pöörduvas reaktsioonis, kui reagendid lähevad toodeteks, nimetatakse seda edasisuunaliseks reaktsiooniks ja kui produktid lähevad reagentideks, nimetatakse seda tagurpidiseks reaktsiooniks. Kui edasi- ja tagasireaktsiooni kiirus on võrdne, siis öeldakse, et reaktsioon on tasakaalus. Seega teatud aja jooksul reagentide ja toodete hulk ei muutu. Pöörduvad reaktsioonid kipuvad alati jõudma tasakaalu ja säilitama selle tasakaalu. Kui süsteem on tasakaalus, ei pea produktide ja reaktiivide hulk olema tingimata võrdne. Reaktiive võib olla rohkem kui toodetes või vastupidi. Ainus nõue tasakaaluvõrrandis on säilitada aja jooksul konstantne summa mõlemast. Tasakaalus oleva reaktsiooni jaoks saab defineerida tasakaalukonstandi; tasakaalukonstant on võrdne produktide kontsentratsiooni ja reaktsioonide kontsentratsiooni suhtega.
K=[toode]/ [reaktant]m n ja m on toote ja reagendi stöhhiomeetrilised koefitsiendid.
Tasakaalureaktsiooni puhul, kui pärireaktsioon on eksotermiline, siis on tagurpidi reaktsioon endotermiline ja vastupidi. Tavaliselt on kõik muud edasi- ja tagasireaktsiooni parameetrid üksteisele vastupidised. Seega, kui tahame üht reaktsiooni hõlbustada, peame lihts alt parameetreid kohandama, et seda reaktsiooni hõlbustada.
Dünaamiline tasakaal
Dünaamiline tasakaal on ka tasakaaluliik, kus toodete ja reaktiivide kogused aja jooksul ei muutu. Dünaamilises tasakaalus ei tähenda see aga, et kogused ei muutu, reaktsiooni peatumist. Pigem toimub reaktsioon nii, et see hoiab kogused muutumatuna (netomuutus on null). Lihts alt sõna "dünaamiline tasakaal" tähendab, et reaktsioon on pöörduv ja jätkub. Dünaamilise tasakaalu saavutamiseks peab süsteem olema suletud süsteem, nii et süsteemist ei pääseks välja energiat ega ainet.
Mis vahe on tasakaalu ja dünaamilise tasakaalu vahel?
• Dünaamiline tasakaal on tasakaalu tüüp.
• Dünaamilises tasakaalus, kui reagentide ja saaduste hulk jääb muutumatuks, reaktsioon jätkub, kuna edasi- ja tagasisuunaliste reaktsioonide kiirused on samad. Võib esineda tasakaalujuhtumeid, kus produktide ja reagendi kogused jäävad muutumatuks, kuna reaktsioon on peatunud.
