Sự khác biệt giữa cân bằng hóa học và cân bằng động

Các sự khác biệt chính giữa cân bằng hóa học và cân bằng động là Cân bằng hóa học mô tả trạng thái mà nồng độ chất phản ứng và sản phẩm không trải qua bất kỳ thay đổi nào trong khi trạng thái cân bằng động mô tả trạng thái mà tỷ lệ chất phản ứng và sản phẩm không thay đổi, nhưng các chất di chuyển giữa các hóa chất với tốc độ bằng nhau.

Khi một hoặc nhiều chất phản ứng được chuyển đổi thành sản phẩm, chúng có thể trải qua các sửa đổi và thay đổi năng lượng khác nhau. Các liên kết hóa học trong các chất phản ứng bị phá vỡ, và các liên kết mới đang hình thành để tạo ra các sản phẩm, hoàn toàn khác với các chất phản ứng. Chúng tôi đặt tên cho loại sửa đổi hóa học này là một phản ứng hóa học. Nhiệt động lực học là nghiên cứu về sự biến đổi của năng lượng liên quan đến năng lượng và vị trí của trạng thái cân bằng trong một phản ứng.

NỘI DUNG

1. Tổng quan và sự khác biệt chính
2. Cân bằng hóa học là gì
3. Cân bằng động là gì
4. So sánh cạnh nhau - Cân bằng hóa học và Cân bằng động ở dạng bảng
6. Tóm tắt

Cân bằng hóa học là gì?

Cân bằng hóa học là trạng thái mà cả chất phản ứng và sản phẩm đều có mặt ở nồng độ không có xu hướng thay đổi theo thời gian. Một số phản ứng có thể đảo ngược, và một số phản ứng là không thể đảo ngược. Trong một phản ứng, chất phản ứng đang chuyển đổi thành sản phẩm. Và trong một số phản ứng, các chất phản ứng tạo ra một lần nữa từ các sản phẩm. Do đó, loại phản ứng này là đảo ngược.

Trong các phản ứng không thể đảo ngược, một khi các chất phản ứng được chuyển đổi thành các sản phẩm, chúng không tái sinh lại từ các sản phẩm. Trong phản ứng thuận nghịch khi chất phản ứng đi vào sản phẩm, chúng tôi gọi đó là phản ứng thuận và khi sản phẩm chuyển sang chất phản ứng, đó là phản ứng ngược.

Hình 01: Lượng chất phản ứng (màu đỏ) giảm và Lượng sản phẩm (màu xanh lam) tăng sau khi cân bằng hóa học

Bản chất của phản ứng

Khi tốc độ của các phản ứng tiến và lùi bằng nhau, thì phản ứng ở trạng thái cân bằng. Do đó, theo thời gian, lượng chất phản ứng và sản phẩm không thay đổi. Phản ứng thuận nghịch luôn có xu hướng đi đến trạng thái cân bằng và duy trì trạng thái cân bằng đó. Khi hệ thống ở trạng thái cân bằng, lượng sản phẩm và chất phản ứng không nhất thiết phải bằng nhau. Có thể có một lượng chất phản ứng cao hơn các sản phẩm hoặc ngược lại. Yêu cầu duy nhất trong phương trình cân bằng là duy trì một lượng không đổi từ cả hai theo thời gian. Đối với một phản ứng ở trạng thái cân bằng, chúng ta có thể định nghĩa một hằng số cân bằng; trong đó nó bằng tỷ lệ giữa nồng độ sản phẩm và nồng độ phản ứng.

K = [sản phẩm]ⁿ/ [chất phản ứng]^m

Trong đó, n và m là các hệ số cân bằng hóa học của sản phẩm và chất phản ứng. Đối với phản ứng cân bằng, nếu phản ứng thuận là tỏa nhiệt thì phản ứng ngược là phản ứng nhiệt và ngược lại. Thông thường, tất cả các tham số khác cho các phản ứng tiến và lùi đều ngược với nhau như thế này. Do đó, nếu chúng ta muốn tạo điều kiện cho một trong các phản ứng, chúng ta chỉ cần điều chỉnh các tham số để tạo điều kiện cho phản ứng đó.

Cân bằng động là gì?

Cân bằng động cũng là một loại cân bằng trong đó lượng sản phẩm và chất phản ứng không thay đổi theo thời gian. Tuy nhiên, ở trạng thái cân bằng động, bằng cách nói rằng lượng không thay đổi không có nghĩa là phản ứng đã dừng lại. Thay vào đó, phản ứng đang diễn ra theo cách nó giữ cho số tiền không thay đổi (thay đổi ròng bằng không).

Hình 02: Thay đổi phản ứng tiến và lùi trong trạng thái cân bằng động

Đơn giản là từ cân bằng động động, có nghĩa là phản ứng có thể đảo ngược và tiếp tục. Để cân bằng động diễn ra, hệ thống phải là một trạng thái khép kín, để không có năng lượng hoặc vật chất thoát ra khỏi hệ thống.

Sự khác biệt giữa cân bằng hóa học và cân bằng động là gì?

Cân bằng động là một loại cân bằng hóa học. Sự khác biệt chính giữa trạng thái cân bằng hóa học và trạng thái cân bằng động là trạng thái cân bằng hóa học mô tả trạng thái mà nồng độ chất phản ứng và sản phẩm không trải qua bất kỳ thay đổi nào, trong khi trạng thái cân bằng động mô tả trạng thái mà tỷ lệ chất phản ứng và sản phẩm không thay đổi, nhưng các chất di chuyển. giữa các hóa chất với tỷ lệ bằng nhau.

Hơn nữa, ở trạng thái cân bằng động, phản ứng vẫn tiếp tục, nhưng lượng chất phản ứng và sản phẩm vẫn không thay đổi vì tốc độ của phản ứng tiến và lùi là như nhau. Có thể có một số trường hợp ở trạng thái cân bằng hóa học trong đó lượng sản phẩm và chất phản ứng không thay đổi vì phản ứng đã dừng lại. Vì vậy, đây cũng là một sự khác biệt giữa cân bằng hóa học và cân bằng động.

Dưới đây infographic về sự khác biệt giữa cân bằng hóa học và cân bằng động cung cấp thêm thông tin về những khác biệt này.

Tóm tắt - Cân bằng hóa học so với cân bằng động

Trạng thái cân bằng là trạng thái của một hệ thống cho thấy không có thay đổi thuần. Cân bằng hóa học thu được trạng thái này khi phản ứng dừng lại trong khi trạng thái cân bằng động đạt được trạng thái này khi tốc độ phản ứng tiến và lùi bằng nhau. Sự khác biệt chính giữa trạng thái cân bằng hóa học và trạng thái cân bằng động là trạng thái cân bằng hóa học mô tả trạng thái mà nồng độ chất phản ứng và sản phẩm không trải qua bất kỳ thay đổi nào, trong khi trạng thái cân bằng động mô tả trạng thái mà tỷ lệ chất phản ứng và sản phẩm không thay đổi, nhưng các chất di chuyển giữa các hóa chất với tốc độ bằng nhau.

Tài liệu tham khảo:

1. Cân bằng hóa học - Các loại, nguyên tắc và quy luật cân bằng. Toppr Bytes, Toppr.com, 16 tháng 3 năm 2018. Có sẵn tại đây   
"Cân bằng động." Wikipedia, Wikimedia Foundation, 17 tháng 12 năm 2018. Có sẵn tại đây  

Hình ảnh lịch sự:

1. Hóa chấtEquilibrium Trực tiếp bởi Fintelia - Công việc riêng, (CC BY-SA 3.0) qua Commons Wikimedia  
2. Cân bằng động Động lực học của người Do Thái tại Wikipedia Tiếng Anh - Công việc riêng (Miền công cộng) qua Wikimedia Commons