Ključna razlika između kemijske ravnoteže i dinamičke ravnoteže je u tome što kemijska ravnoteža opisuje stanje u kojem se koncentracije reaktanata i proizvoda ne mijenjaju, dok dinamička ravnoteža opisuje stanje u kojem se omjeri reaktanata i produkata ne mijenjaju mijenjaju, ali tvari se kreću između kemikalija jednakom brzinom.
Kada se jedan ili više reaktanata pretvori u proizvode, mogu proći kroz različite modifikacije i energetske promjene. Kemijske veze u reaktantima se kidaju i stvaraju se nove veze koje stvaraju proizvode koji su potpuno različiti od reaktanata. Ovu vrstu kemijske modifikacije nazivamo kemijskom reakcijom. Termodinamika je znanost o transformacijama energije koja se bavi energijom i položajem ravnoteže u reakciji.
Što je kemijska ravnoteža?
Kemijska ravnoteža je stanje u kojem su i reaktanti i proizvodi prisutni u koncentracijama koje nemaju daljnju tendenciju promjene s vremenom. Neke reakcije su reverzibilne, a neke ireverzibilne. U reakciji se reaktanti pretvaraju u produkte. A u nekim reakcijama, reaktanti se ponovno stvaraju iz proizvoda. Stoga je ova vrsta reakcije reverzibilna.
U nepovratnim reakcijama, jednom kad se reaktanti pretvore u produkte, više se ne regeneriraju iz produkata. U reverzibilnoj reakciji kada reaktanti idu u produkte, to zovemo reakcija naprijed, a kada proizvodi idu u reaktante, to je povratna reakcija.
Slika 01: Količina reaktanata (u crvenom) se smanjuje, a količina produkata (u plavom) raste nakon kemijske ravnoteže
Priroda reakcije
Kada je brzina reakcije naprijed i nazad jednaka, tada je reakcija u ravnoteži. Stoga se tijekom nekog vremena količina reaktanata i produkata ne mijenja. Reverzibilne reakcije uvijek nastoje doći do ravnoteže i održati tu ravnotežu. Kada je sustav u ravnoteži, količina produkata i reaktanata nije nužno jednaka. Može postojati veća količina reaktanata od proizvoda ili obrnuto. Jedini zahtjev u jednadžbi ravnoteže je održavanje konstantne količine iz oba tijekom vremena. Za reakciju u ravnoteži možemo definirati konstantu ravnoteže; gdje je jednak omjeru između koncentracije produkata i koncentracije reakcija.
K=[proizvod] /[reaktant]m
Gdje su n i m stehiometrijski koeficijenti produkta i reaktanta. Za ravnotežnu reakciju, ako je prednja reakcija egzotermna, tada je povratna reakcija endotermna i obrnuto. Normalno, svi ostali parametri za naprijed i natrag reakcije su suprotni jedni drugima ovako. Stoga, ako želimo olakšati bilo koju od reakcija, jednostavno moramo prilagoditi parametre da olakšamo tu reakciju.
Što je dinamička ravnoteža?
Dinamička ravnoteža također je vrsta ravnoteže u kojoj se količine produkata i reaktanata ne mijenjaju tijekom vremena. Međutim, u dinamičkoj ravnoteži, reći da se količine ne mijenjaju ne znači da je reakcija zaustavljena. Umjesto toga, reakcija se odvija na način da količine ostaju nepromijenjene (neto promjena je nula).
Slika 02: Promjena reakcija naprijed i nazad u dinamičkoj ravnoteži
Jednostavno riječ "dinamička ravnoteža" znači da je reakcija reverzibilna i da se nastavlja. Da bi se uspostavila dinamička ravnoteža, sustav treba biti zatvoren, tako da energija ili materija ne izlaze iz sustava.
Koja je razlika između kemijske ravnoteže i dinamičke ravnoteže?
Dinamička ravnoteža je vrsta kemijske ravnoteže. Ključna razlika između kemijske ravnoteže i dinamičke ravnoteže je u tome što kemijska ravnoteža opisuje stanje u kojem se koncentracije reaktanata i produkata ne mijenjaju, dok dinamička ravnoteža opisuje stanje u kojem se omjer reaktanata i produkata ne mijenja, ali se tvari kreću između kemikalija jednakom brzinom.
Štoviše, u dinamičkoj ravnoteži, reakcija se nastavlja, ali količina reaktanata i produkata ostaje nepromijenjena jer su brzine naprijed i natrag reakcije iste. Mogu postojati neki slučajevi u kemijskoj ravnoteži u kojima količine produkata i reaktanta ostaju nepromijenjene jer je reakcija zaustavljena. Dakle, ovo je također razlika između kemijske ravnoteže i dinamičke ravnoteže.
Donja infografika o razlici između kemijske ravnoteže i dinamičke ravnoteže pruža više informacija o tim razlikama.
Sažetak – Kemijska ravnoteža naspram dinamičke ravnoteže
Ravnoteža je stanje sustava koje ne pokazuje neto promjenu. Kemijska ravnoteža postiže ovo stanje kada reakcija prestane, dok dinamička ravnoteža postiže ovo stanje kada su brzine reakcije naprijed i nazad jednake. Ključna razlika između kemijske ravnoteže i dinamičke ravnoteže je u tome što kemijska ravnoteža opisuje stanje u kojem se koncentracije reaktanata i produkata ne mijenjaju, dok dinamička ravnoteža opisuje stanje u kojem se omjer reaktanata i produkata ne mijenja, ali se tvari kretati se između kemikalija jednakom brzinom.
