Skillnad mellan jämvikt och stadigt tillstånd

Equilibrium vs Steady State

När en eller flera reaktanter konverterar till produkter, kan de gå igenom olika modifieringar och energiändringar. De kemiska bindningarna i reaktanterna bryts och nya bindningar bildar för att generera produkter som är helt olika från reaktanterna. Denna typ av kemisk modifiering är känd som kemiska reaktioner. Det finns många variabler som styr dessa reaktioner. I huvudsak genom att studera termodynamik och kinetik kan vi dra mycket slutsatser om en reaktion och hur man kontrollerar dem. Termodynamik är studien av omvandlingar av energi. Det handlar om den energiska och jämviktspositionen i en reaktion.

Equilibrium

Vissa reaktioner är reversibla, och vissa reaktioner är irreversibla. I en reaktion omvandlas reaktanter till produkter. Och i vissa reaktioner kan reaktanterna alstras igen från produkterna. Denna typ av reaktioner kallas reversibel. Vid irreversibla reaktioner, när reaktanterna omvandlas till produkter, kan de inte regenereras igen från produkterna. I en reversibel reaktion när reaktanter omvandlas till produkter kallas den framåtriktningen, och när produkter omvandlas till reaktanter kallas den bakåtgående reaktionen. När hastigheten för framåt och bakåtreaktioner är lika, sägs reaktionen vara vid jämvikt. Därför förändras inte mängden reaktanter och produkter under en tidsperiod. Vändbara reaktioner tenderar alltid att komma till jämvikt och upprätthålla denna jämvikt. När systemet är i jämvikt måste mängden produkter och reaktanterna inte nödvändigtvis vara lika. Det kan finnas en högre mängd reaktanter än produkterna eller vice versa. Det enda kravet i en jämviktsekvation är att upprätthålla en konstant mängd från både över tiden. För en reaktion i jämvikt kan en jämviktskonstant definieras, vilket är lika med förhållandet mellan koncentrationen av produkter och koncentrationen av reaktioner.

K = (produkt) ⁿ / (reaktant) ^m ; n och m är stökiometriska koefficienterna för produkten och reaktanten.

För en jämviktsreaktion, om den främre reaktionen är exoterm, är den bakre reaktionen endoterm och vice versa. Normalt är alla andra parametrar för framåt och bakåtreaktioner motsatta varandra så här. Därför, om vi vill underlätta någon av reaktionerna, måste vi justera parametrarna för att underlätta den reaktionen.

Stabilitet

A → B → C

Beakta en reaktion som ovan, där reaktant A går till produkten C via en mellanprodukt B.I en reaktion så här bildas B av A, och sedan är den utarmad för att bilda C. Innan reaktionen börjar, är det bara A, och långsamt börjar B att byggas upp. Men med tiden minskar mängden A, C ökar, men mängden B förblir ungefär samma över tiden. I detta tillstånd kommer så snart som mer B bildas det att bryta ut för att ge C med snabb hastighet upprätthållande av en stadig koncentration. Sålunda syntesesats av B = konsumtionshastighet av B.

Steady state-antagande: d (B) / dt = 0.

Vad är skillnaden mellan jämvikt och steady state? • I jämvikt hålls koncentrationerna av komponenter konstanta eftersom reaktionshastigheterna är lika i fram- och bakåtreaktionen. • I steady state hålls endast vissa komponenter konstant, eftersom synteshastigheten och förbrukningshastigheten är lika. För detta behöver reaktionerna inte nödvändigtvis ligga i jämvikt. • I jämvikt finns ingen nettoförändring i hela systemet. Vid steady state ändras reaktanterna och produkterna; endast mellanprodukten / s är konstant.