Dinamikus egyensúly

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

A kémiai reakciók lehetnek irreverzibilisek (nem megfordíthatóak) és reverzibilisek (megfordíthatóak), például: ${\ce {H2_{(g)}{}+ I2_{(g)}<=> 2HI_{(g)}}}$ .

Mivel az ellentétes irányú reakciók sebessége egyenlő, ezért $v_{1}=v_{-1}$ .

v_{1}=k_{1}\cdot [{\text{H}}_{2}]\cdot [{\text{I}}_{2}]

,

ahol a $k_{1}$ a reakciósebességi állandó.

v_{-1}=k_{-1}\cdot [{\text{HI}}]\cdot [{\text{HI}}]=k_{-1}\cdot [{\text{HI}}]^{2}

Tehát időegység alatt ugyanannyi termék képződik, mint amennyi visszaalakul.

k_{1}\cdot [{\text{H}}_{2}]\cdot [{\text{I}}_{2}]=k_{-1}\cdot [{\text{HI}}]^{2}

{\frac {k_{1}}{k_{-1}}}={\frac {[{\text{HI}}]^{2}}{[{\text{H}}_{2}]\cdot [{\text{I}}_{2}]}}

Két állandó hányadosa is állandó, ezért az egyensúlyi állandó $K={\frac {[{\text{HI}}]^{2}}{[{\text{H}}_{2}]\cdot [{\text{I}}_{2}]}}$ .

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

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: