Kľúčový rozdiel medzi rovnováhou a rovnovážnym stavom je v tom, že v rovnováhe sa koncentrácie všetkých zložiek udržiavajú konštantné, zatiaľ čo v rovnovážnom stave sa udržiavajú konštantné iba niektoré zložky.
Keď sa jeden alebo viac reaktantov premení na produkty, môžu prejsť rôznymi modifikáciami a energetickými zmenami. Chemické väzby v reaktantoch sú prerušené a vytvárajú sa nové väzby, aby sa vytvorili produkty, ktoré sú úplne odlišné od reaktantov. Toto nazývame chemická reakcia. Rovnováha a rovnovážny stav sú dôležité chemické pojmy týkajúce sa rôznych chemických reakcií.
Čo je rovnováha?
Niektoré reakcie sú reverzibilné, zatiaľ čo niektoré sú nezvratné. V reakcii sa reaktanty premieňajú na produkty. Pri niektorých reakciách sa reaktanty opäť generujú z produktov. Tento typ reakcií označujeme ako reverzibilné. V ireverzibilných reakciách, keď sa reaktanty premenia na produkty, už sa neregenerujú z produktov.
Pri reverzibilnej reakcii, keď sa reaktanty premenia na produkty, to nazývame dopredná reakcia. Keď sa produkty transformujú na reaktanty, nazývame to spätná reakcia. Keď je rýchlosť dopredných a spätných reakcií rovnaká, potom je reakcia v rovnováhe. Preto sa množstvo reaktantov a produktov v priebehu času nemení.
Obrázok 01: Tepelná rovnováha
Reverzibilné reakcie majú vždy tendenciu dostať sa do rovnováhy a udržiavať túto rovnováhu. Keď je systém v rovnováhe, množstvo produktov a reaktantov nemusí byť nevyhnutne rovnaké. Môže existovať vyššie množstvo reaktantov ako produktov alebo naopak. Jedinou požiadavkou v rovnovážnej rovnici je udržiavanie konštantného množstva oboch v priebehu času. Pre reakciu v rovnováhe môžeme definovať rovnovážnu konštantu, ktorá sa rovná pomeru medzi koncentráciou produktov a koncentráciou reakcií.
Čo je ustálený stav?
Zvážte reakciu, pri ktorej reaktant A prechádza na produkt C cez medziprodukt B. Pri reakcii, ako je táto, B je tvorený A a potom podlieha deplécii za vzniku C. Pred začatím reakcie existuje len A a B sa pomaly začínajú hromadiť. Časom sa však množstvo A znižuje a C sa zvyšuje, ale množstvo B zostáva v priebehu času približne rovnaké. V tomto stave, akonáhle sa vytvorí viac B, dôjde k jeho vyčerpaniu a poskytne C rýchlou rýchlosťou udržujúcou koncentráciu v ustálenom stave. Teda rýchlosť syntézy B=rýchlosť spotreby B.
A ⟶ B ⟶ C
Predpoklad ustáleného stavu: d(B)/dt=0.
Aký je rozdiel medzi rovnováhou a rovnovážnym stavom?
Rovnováha a rovnovážny stav sú dôležité chemické pojmy. Kľúčový rozdiel medzi rovnováhou a rovnovážnym stavom je v tom, že v rovnováhe sú koncentrácie všetkých zložiek udržiavané konštantné, zatiaľ čo v rovnovážnom stave sú konštantné iba niektoré zložky. V rovnováhe sú koncentrácie zložiek konštantné, pretože reakčné rýchlosti sú rovnaké pri priamej a spätnej reakcii. V rovnovážnom stave sú len niektoré zložky konštantné, pretože rýchlosť ich syntézy a spotreba sú rovnaké. Na tento účel nemusia byť reakcie nevyhnutne v rovnováhe.
Zhrnutie – Rovnováha vs. ustálený stav
Rovnováha a rovnovážny stav sú dôležité chemické pojmy. Kľúčový rozdiel medzi rovnováhou a rovnovážnym stavom je v tom, že v rovnováhe sa koncentrácie všetkých zložiek udržiavajú konštantné, zatiaľ čo v rovnovážnom stave sú konštantné iba niektoré zložky.
