Dynaaminen tasapaino vs. tasapaino
Kun yksi tai useampi lähtöaine muuttuu tuotteiksi, ne voivat käydä läpi erilaisia muutoksia ja energiamuutoksia. Reagensseissa olevat kemialliset sidokset katkeavat ja uusia sidoksia muodostuu, jolloin syntyy tuotteita, jotka ovat täysin erilaisia kuin lähtöaineet. Tämä kemiallinen muunnos tunnetaan kemiallisina reaktioina. On olemassa lukuisia muuttujia, jotka ohjaavat reaktioita. Pääasiassa termodynamiikkaa ja kinetiikkaa tutkimalla voimme tehdä paljon johtopäätöksiä reaktiosta ja niiden ohjaamisesta. Termodynamiikka tutkii energian muunnoksia. Se koskee energiaa ja tasapainon sijaintia reaktiossa.
Tasapaino
Jotkin reaktiot ovat palautuvia, ja jotkut reaktiot ovat peruuttamattomia. Reaktiossa lähtöaineet muuttuvat tuotteiksi. Ja joissakin reaktioissa reagensseja voi syntyä uudelleen tuotteista. Tämän tyyppisiä reaktioita kutsutaan palautuviksi. Peruuttamattomissa reaktioissa, kun reagoivat aineet ovat muuttuneet tuotteiksi, niitä ei voida regeneroida uudelleen tuotteista. Reversiibelissä reaktiossa, kun lähtöaineet menevät tuotteiksi, sitä kutsutaan eteenpäin reaktioksi ja kun tuotteet menevät reagensseiksi, sitä kutsutaan taaksepäin reaktioksi. Kun eteenpäin ja taaksepäin tapahtuvien reaktioiden nopeus on yhtä suuri, reaktion sanotaan olevan tasapainossa. Joten ajan kuluessa lähtöaineiden ja tuotteiden määrä ei muutu. Palautuvat reaktiot pyrkivät aina saavuttamaan tasapainon ja säilyttämään sen. Kun järjestelmä on tasapainossa, tuotteiden ja lähtöaineiden määrän ei tarvitse välttämättä olla yhtä suuri. Reagensseja voi olla suurempi määrä kuin tuotteita tai päinvastoin. Ainoa vaatimus tasapainoyhtälössä on ylläpitää vakiomäärä molemmista ajan mittaan. Tasapainovakio voidaan määrittää tasapainossa olevalle reaktiolle; tasapainovakio on yhtä suuri kuin tuotteiden pitoisuuden ja reaktioiden pitoisuuden välinen suhde.
K=[tuote]/ [reagenssi]m n ja m ovat tuotteen ja lähtöaineen stoikiometriset kertoimet.
Tasapainoreaktiossa, jos eteenpäin suuntautuva reaktio on eksoterminen, taaksepäin reaktio on endoterminen ja päinvastoin. Normaalisti kaikki muut eteenpäin- ja taaksepäin-reaktioiden parametrit ovat toisiaan vastapäätä näin. Siksi, jos haluamme helpottaa jompaakumpaa reaktioista, meidän on yksinkertaisesti säädettävä parametreja helpottaaksemme tätä reaktiota.
Dynaaminen tasapaino
Dynaaminen tasapaino on myös eräänlainen tasapaino, jossa tuotteiden ja lähtöaineiden määrät eivät muutu ajan kuluessa. Dynaamisessa tasapainossa sanominen, että määrät eivät muutu, ei kuitenkaan tarkoita, että reaktio olisi pysähtynyt. Pikemminkin reaktio etenee siten, että se pitää määrät ennallaan (nettomuutos on nolla). Yksinkertaisesti sana "dynaaminen tasapaino" tarkoittaa, että reaktio on palautuva ja edelleen jatkuva. Dynaamisen tasapainon saavuttamiseksi järjestelmän tulee olla suljettu, jotta energiaa tai ainetta ei pääse karkaamaan järjestelmästä.
Mitä eroa on tasapainolla ja dynaamisella tasapainolla?
• Dynaaminen tasapaino on eräänlainen tasapaino.
• Dynaamisessa tasapainossa reaktanttien ja tuotteiden määrän pysyessä muuttumattomina, reaktio jatkuu, koska eteenpäin ja taaksepäin tapahtuvien reaktioiden nopeudet ovat samat. Tasapainossa voi olla tilanteita, joissa tuotteiden ja lähtöaineen määrät pysyvät muuttumattomina, koska reaktio on pysähtynyt.
