nyckelskillnad – fysisk vs kemisk jämvikt
Ett jämviktstillstånd beskriver koncentrationerna av reaktanter och produkter i en reaktionsblandning i ett slutet system. En jämvikt kan bara ske i ett slutet system. I jämvikt förblir koncentrationerna av reaktanter och produkter på konstanta värden. Om mängden reaktanter eller produkter ändras ändras även koncentrationen av andra beståndsdelar spontant för att hålla jämvikten. Baserat på egenskaperna hos jämvikt finns det två typer; fysikalisk jämvikt och kemisk jämvikt. Den viktigaste skillnaden mellan fysisk och kemisk jämvikt är att en fysisk jämvikt är en jämvikt där systemets fysiska tillstånd inte förändras medan kemisk jämvikt är jämviktstillståndet där koncentrationerna av reaktanter och produkter inte förändras med tiden.
Vad är fysisk jämvikt?
En fysisk jämvikt är ett jämviktstillstånd där systemets fysiska tillstånd inte förändras. Ändring av fas av materia från en fas till en annan är en fysisk process. Därför är jämviktstillståndet där det fysiska tillståndet inte förändras med tiden känt som den fysiska jämvikten. Det finns tre huvudtyper av fysisk jämvikt;
Solid-Liquid Equilibrium
Till exempel är jämvikten mellan is och vatten en fysisk jämvikt eftersom det inte sker några kemiska reaktioner. Vilken ren substans som helst kan samexistera i både fast och flytande fas vid smältpunkten för det ämnet. Smältpunkten är den temperatur vid vilken det fasta ämnet börjar smälta (omvandlas till flytande form).
Liquid-Vapour Equilibrium
Jämvikten mellan vatten och ånga är en fysisk jämvikt där inga kemiska reaktioner äger rum. Denna typ av jämvikt inträffar dock endast i slutna system, såvida inte ångan kommer ut från jämvikten.
Solid-Vapour Equilibrium
Denna typ av fysisk jämvikt kan observeras i ämnen som genomgår sublimering. Där uppstår jämvikten vid sublimeringstemperaturen (sublimering är omvandlingen av ett fast ämne direkt till ångfasen, utan att passera en flytande fas). Till exempel omvandling av fast ammoniumklorid (NH4Cl) till gasformig ammoniumklorid.
Vad är kemisk jämvikt?
Kemisk jämvikt är det jämviktstillstånd där koncentrationerna av reaktanter och produkter inte förändras med tiden. Denna typ av jämvikt kan observeras i reversibla kemiska reaktioner. Den kemiska jämvikten uppstår när de framåt- och bakåtreaktioner av den reversibla kemiska reaktionen sker i samma takt. Det finns inga nettoförändringar i koncentrationer av varje reaktant och produkt som är involverade i jämviktsreaktioner.
Figur 1: Diagram över reaktionen mellan A och B; reaktantkoncentrationerna blir konstanta efter att reaktionsblandningen uppnått en jämvikt
Till exempel ger reaktionen mellan vätgas och jodånga i ett slutet system en djupt violett färg i början som sedan bleknar med tiden. Den djupt violetta färgen ges av jodånga. Färgen bleknar på grund av reaktionen mellan jodånga och vätgas. Efter en tid förblir färgen konstant. Det är den punkt där reaktionen har uppnått ett jämviktstillstånd. Detta är en kemisk jämvikt.
H2(g) + I2(g) ↔ HI(g)
Vilka är likheterna mellan fysisk och kemisk jämvikt?
- Både fysisk och kemisk jämvikt är former av jämviktstillstånd.
- Både fysiska och kemiska jämviktsformer har parametrar som är konstanta med tiden.
Vad är skillnaden mellan fysisk och kemisk jämvikt?
fysisk vs kemisk jämvikt |
|
| En fysisk jämvikt är ett jämviktstillstånd där systemets fysiska tillstånd inte förändras. | Kemisk jämvikt är det jämviktstillstånd där koncentrationerna av reaktanter och produkter inte förändras med tiden. |
| Natur | |
| Fysiska jämvikter visar ingen förändring i fysiska tillstånd av materia som är involverad i jämvikten. | Kemiska jämvikter visar inga förändringar i koncentrationer av reaktanter och produkter som är involverade i jämvikten. |
| Theory | |
| Fysisk jämvikt inkluderar samexistensen av två fysiska tillstånd i samma slutna system. | Kemiska jämvikter inkluderar lika snabba reaktioner framåt och bakåt. |
Sammanfattning – Fysisk vs kemisk jämvikt
Jämviktstillståndet för ett system är tillståndet med konstanta parametrar inuti systemet. Baserat på egenskaperna hos ett systems jämviktstillstånd finns det två former av jämvikt; fysikalisk jämvikt och kemisk jämvikt. Skillnaden mellan fysisk och kemisk jämvikt är att en fysikalisk jämvikt är en jämvikt där systemets fysikaliska tillstånd inte förändras medan kemisk jämvikt är det jämviktstillstånd där koncentrationerna av reaktanter och produkter inte förändras med tiden.
