Dinamikus egyensúly
| Ez a szócikk vagy szakasz lektorálásra, tartalmi javításokra szorul. |
Dinamikus egyensúlynak nevezzük azt az állapotot, amelyben valamely megfordítható folyamat oda- és visszaalakulási sebessége megegyezik. Ekkor makroszkopikusan szemlélve a rendszert sem kvalitatív, sem kvantitatív változást nem tapasztalunk, miközben mikroszkopikusan az ellentétes irányú elemi folyamatok szüntelenül végbemennek. A dinamikus egyensúly ideális állapotnak tekinthető, hiszen a természetben az apró, perturbáló hatásoknak köszönhetően tulajdonképpen semmilyen dinamikus rendszer sem lehet makroszkopikusan nyugalomban.
Bővebben szerkesztés
A kémiai reakciók lehetnek irreverzibilisek (nem megfordíthatóak) és reverzibilisek (megfordíthatóak), például: .
Mivel az ellentétes irányú reakciók sebessége egyenlő, ezért .
- ,
![{\displaystyle v_{1}=k_{1}\cdot [{\text{H}}_{2}]\cdot [{\text{I}}_{2}]}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/7568f7e78ff6b4255e6de1ba9636ead89c92e056)
ahol a a reakciósebességi állandó.
![{\displaystyle v_{-1}=k_{-1}\cdot [{\text{HI}}]\cdot [{\text{HI}}]=k_{-1}\cdot [{\text{HI}}]^{2}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/bc1c0a72489d7b1a478ab27f69577467d05dda7f)
Tehát időegység alatt ugyanannyi termék képződik, mint amennyi visszaalakul.
![{\displaystyle k_{1}\cdot [{\text{H}}_{2}]\cdot [{\text{I}}_{2}]=k_{-1}\cdot [{\text{HI}}]^{2}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/73faba46a2fcfd06cc8fe0ab55b954aa50fd6251)
![{\displaystyle {\frac {k_{1}}{k_{-1}}}={\frac {[{\text{HI}}]^{2}}{[{\text{H}}_{2}]\cdot [{\text{I}}_{2}]}}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/3e58b079fe2ebf23519b0db3bb6ba8f6c5fa78c0)
Két állandó hányadosa is állandó, ezért az egyensúlyi állandó .
![{\displaystyle K={\frac {[{\text{HI}}]^{2}}{[{\text{H}}_{2}]\cdot [{\text{I}}_{2}]}}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/4a9d411aef4882eac0ecdbcd9f7b351d15eb7400)
Az egyensúlyi állandó egyenlő a termékek megfelelő hatványon vett egyensúlyi koncentrációinak szorzata és a kiindulási anyagok egyensúlyi koncentrációinak megfelelő hatványon vett szorzatának hányadosával.
Az egyensúlyi állandó kiszámítása szerkesztés
Az A + 2B ⇌ C reakcióegyenletben, ha 3-3 mol/dm³ koncentrációjú A és B anyagból kiindulva az A anyag 10%-a alakul át, akkor az egyensúlyi állandó kiszámításának a módja:
| A | + | 2B | ⇌ | C | |
| K: | 3 | 3 | − | ||
| R: | 0,3 | 0,6 | 0,3 | ||
| E: | 2,7 | 2,4 | 0,3 |
ahol
- K: a kezdeti (kiindulási) koncentráció (mol/dm³-ben);
- R: a reakcióban részt vevő és keletkező anyagok koncentrációja;
- E: az egyensúlyi koncentráció.
Az egyensúlyi állandó így:
![{\displaystyle K={\frac {[{\text{C}}]}{[{\text{A}}]\cdot [{\text{B}}]^{2}}}={\frac {0,3}{2,7\cdot 2,4^{2}}}=0,0193}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/62ba1da0288b6eabb505d47acb96d78c59dacc4b)
