Skok do   witryny   lub   strony tytułowej  serwisu   Z serwisu korzystało już osób

Na procesy odwracalne, prowadzące do stanu równowagowego można spojrzeć z co najmniej dwóch punktów widzenia. Pierwszy, omówiony we wstępie  (zobacz)  a szczególnie we fragmencie o  stanach równowagowych  bazuje na prawach termodynamiki (i jest tym "właściwszym"), drugi zaś objaśnia stan równowagi wychodząc z zasad kinetyki chemicznej. Jeżeli jakiś proces (chemiczny, fizykochemiczny) może samoistnie przebiegać zarówno od stanu I do stanu II (a+by+z) jak i od stanu II do stanu I (y+za+b), to z prostej logiki wynika, że musi istnieć stan III o ściśle określonym składzie molowym substancji a, b, y, z, do którego będą zmierzać zarówno stan I jak i stan II.

Rozumowanie w "kinetycznym" ujęciu problemu jest następujące:
Jeśli na początku procesu a+by+z mamy stężenia reagentów [A] i [B] to szybkość reakcji wyniesie V1 = k1[A][B] i będzie maleć w miarę postępu reakcji i zmniejszania się wartości stężeń substratów. Jednocześnie powstające produkty y i z będą reagować ze sobą w reakcji odwrotnej y+za+b z coraz większą prędkością w miarę wzrostu ich stężeń: V-1 = k-1[Y][Z]. Tak więc z upływem czasu reakcji (procesu) szybkość V1 maleje a V-1 rośnie, co musi doprowadzić po pewnym czasie do zrównania tych prędkości V1 = V-1. W takiej sytuacji tyle samo cząsteczek a i b przechodzi w y i z co cząsteczek y i z w a i b. Zatem makroskopowo układ jest stabilny (stężenia [A][B][Y][Z] nie ulegają zmianie) i mówimy o równowadze dynamicznej, bowiem oba procesy przebiegają dalej, tyle że z dokładnie taką samą szybkością.

Jeśli teraz do mieszaniny reakcyjnej w takim stanie dynamicznej równowagi dodamy jednego z reagentów, to wzrost jego stężenia spowoduje przyspieszenie reakcji w której bierze on udział i szybkości V1 i V-1 nie będą już równe. Spowoduje to przereagowanie jednych substratów (i zmniejszenie prędkości odpowiadającej im reakcji) oraz powstanie produktów (które są SUBSTRATAMI REAKCJI ODWROTNEJ) powodując tym sposobem zwiększenie ich stężeń i tym samym szybkości reakcji odwrotnej. Uzyskamy nowy stan równowagi, w którym znów prędkości V1 i V-1 są równe. Możemy zatem zapisać ogólny wynik tych rozważań:

A stąd już tylko krok do znanego wzoru na stałą równowagi procesów odwracalnych (stała równowagi, dysocjacji, hydrolizy itp.).
Takie podejście do stałej równowagi jest także bardzo wygodne w rozwiazywaniu "problemu" bardzo często wywoływanego przez twórców zadań - jak zmieni się stan równowagi pod wpływem zmiany ciśnienia czy temperatury układu reakcyjnego. Tu wystarczy zastanowić się, na którą z reakcji wpłynie owa zmiana pozytywnie i już wiadomo w którą stronę przesunie się równowaga.

Mankamentem, i to dość poważnym, jest fakt, że takie spojrzenie na problem równowagi nijak nie tłumaczy jak możliwy jest spontaniczny przebieg dwóch przeciwstawnych reakcji. Tak więc powyższe wyjaśnienia na gruncie kinetyki są wygodne i praktyczne w rozwiązywaniu "wydumanych" problemów (zadania, kolokwia a niekiedy i egzaminy), zaś spojrzenie bazujące na termodynamice nieco bardziej złożone ale za to bardziej rzetelne.

I na zakończenie przypomnienie, które ukazuje się na zakończenie każdej strony.
Powyższe rozważania ani nie wyczerpują tematu, ani nie są informacjami do przyswojenia. To dość luźne dywagacje, podpowiedzi, sugestie, abyś miała (miał) nad czym rozmyślać. A jeśli dzięki tym podpowiedziom, a przede wszystkim swoim własnym przemyśleniom, zaczniesz czuć, że rozumiesz - to o to właśnie tu chodzi. A jeśli przyjdzie Ci do głowy jakiś szczególnie "sprytny" sposób na wyjaśnienie rzeczy trudnej i zechcesz się nim podzielić z innymi - prześlij go na adres podany niżej. Umieszczę go na podstronie "Aktualności"

chemia@mlyniec.gda.pl