الاختلاف الرئيسي بين التوازن الكيميائي والتوازن الديناميكي هو أن التوازن الكيميائي يصف الحالة التي لا تخضع فيها تركيزات المواد المتفاعلة والمنتجات لأي تغيير بينما يصف التوازن الديناميكي الحالة التي لا تخضع فيها نسبة المواد المتفاعلة والمنتجات تغير ، لكن المواد تتحرك بين المواد الكيميائية بمعدل متساو.
عندما يتم تحويل واحد أو أكثر من المواد المتفاعلة إلى منتجات ، فإنها قد تخضع لتعديلات مختلفة وتغييرات في الطاقة. تتكسر الروابط الكيميائية في المواد المتفاعلة ، وتتشكل روابط جديدة لتوليد منتجات مختلفة تمامًا عن المواد المتفاعلة.نسمي هذا النوع من التعديل الكيميائي بأنه تفاعل كيميائي. الديناميكا الحرارية هي دراسة تحولات الطاقة التي تتعلق بالطاقة وموقع التوازن في التفاعل.
ما هو التوازن الكيميائي؟
التوازن الكيميائي هو الحالة التي يوجد فيها كل من المواد المتفاعلة والمنتجات بتركيزات ليس لها ميل آخر للتغيير مع مرور الوقت. بعض ردود الفعل قابلة للعكس ، وبعض التفاعلات لا رجعة فيها. في التفاعل ، تتحول المواد المتفاعلة إلى منتجات. وفي بعض التفاعلات ، تتولد المواد المتفاعلة مرة أخرى من المنتجات. ومن ثم ، فإن هذا النوع من التفاعل قابل للعكس.
في التفاعلات التي لا رجعة فيها ، بمجرد تحويل المواد المتفاعلة إلى منتجات ، فإنها لا تتجدد مرة أخرى من المنتجات. في التفاعل القابل للانعكاس عندما تنتقل المواد المتفاعلة إلى المنتجات ، نسميها التفاعل الأمامي ، وعندما تتحول المنتجات إلى مواد متفاعلة ، يكون رد الفعل العكسي.
الشكل 01: انخفاض كمية المواد المتفاعلة (باللون الأحمر) وزيادة كمية المنتجات (باللون الأزرق) بعد التوازن الكيميائي
طبيعة رد الفعل
عندما يكون معدل التفاعلات الأمامية والخلفية متساويًا ، يكون التفاعل في حالة توازن. لذلك ، مع مرور الوقت ، لا تتغير كمية المواد المتفاعلة والمنتجات. تميل ردود الفعل العكسية دائمًا إلى تحقيق التوازن والحفاظ على هذا التوازن. عندما يكون النظام في حالة توازن ، فإن كمية المنتجات والمواد المتفاعلة ليست بالضرورة متساوية. يمكن أن يكون هناك كمية أكبر من المواد المتفاعلة من المنتجات أو العكس. الشرط الوحيد في معادلة التوازن هو الحفاظ على مقدار ثابت من كليهما بمرور الوقت. للتفاعل في حالة التوازن ، يمكننا تحديد ثابت التوازن ؛ حيث تساوي النسبة بين تركيز المنتجات وتركيز التفاعلات.
K=[المنتج]/ [المتفاعل]m
أين ، n و m هي المعاملات المتكافئة للمنتج والمتفاعل. من أجل تفاعل التوازن ، إذا كان التفاعل الأمامي طاردًا للحرارة ، فإن التفاعل الخلفي يكون ماصًا للحرارة والعكس صحيح. عادة ، تكون جميع المعلمات الأخرى للتفاعلات الأمامية والخلفية معاكسة لبعضها البعض مثل هذا. لذلك ، إذا أردنا تسهيل أي من ردود الفعل ، علينا ببساطة ضبط المعلمات لتسهيل هذا التفاعل.
ما هو التوازن الديناميكي؟
التوازن الديناميكي هو أيضًا نوع من التوازن حيث لا تتغير كميات المنتجات والمواد المتفاعلة بمرور الوقت. ومع ذلك ، في حالة التوازن الديناميكي ، فإن القول بأن الكميات لا تتغير لا يعني أن التفاعل قد توقف. بدلاً من ذلك ، يتم إجراء التفاعل بطريقة تحافظ على المبالغ دون تغيير (صافي التغيير هو صفر).
الشكل 02: تغيير التفاعلات الأمامية والخلفية في توازن ديناميكي
ببساطة تعني كلمة "توازن ديناميكي" أن التفاعل قابل للعكس ومستمر. لكي يحدث التوازن الديناميكي ، يجب أن يكون النظام مغلقًا ، بحيث لا تتسرب أي طاقة أو مادة من النظام.
ما هو الفرق بين التوازن الكيميائي والتوازن الديناميكي؟
التوازن الديناميكي هو نوع من التوازن الكيميائي. يتمثل الاختلاف الرئيسي بين التوازن الكيميائي والتوازن الديناميكي في أن التوازن الكيميائي يصف الحالة التي لا تخضع فيها تركيزات المواد المتفاعلة والمنتجات لأي تغيير ، بينما يصف التوازن الديناميكي الحالة التي لا تتغير فيها نسبة المواد المتفاعلة والمنتجات ، ولكن تتحرك المواد بين المواد الكيميائية بمعدل متساو.
علاوة على ذلك ، في حالة التوازن الديناميكي ، يستمر التفاعل ، ولكن تظل كمية المواد المتفاعلة والمنتجات دون تغيير لأن معدلات التفاعلات الأمامية والخلفية هي نفسها. يمكن أن تكون هناك بعض الحالات في التوازن الكيميائي حيث تظل كميات المنتجات والمواد المتفاعلة دون تغيير لأن التفاعل قد توقف. إذن ، هذا أيضًا فرق بين التوازن الكيميائي والتوازن الديناميكي.
أدناه مخطط معلوماتي حول الفرق بين التوازن الكيميائي والتوازن الديناميكي يوفر مزيدًا من المعلومات حول هذه الاختلافات.
ملخص - التوازن الكيميائي مقابل التوازن الديناميكي
التوازن هو حالة من نظام لا يظهر أي تغيير صاف.يكتسب التوازن الكيميائي هذه الحالة عندما يتوقف التفاعل بينما يحصل التوازن الديناميكي على هذه الحالة عندما تكون معدلات التفاعل الأمامية والخلفية متساوية. يتمثل الاختلاف الرئيسي بين التوازن الكيميائي والتوازن الديناميكي في أن التوازن الكيميائي يصف الحالة التي لا تخضع فيها تركيزات المواد المتفاعلة والمنتجات لأي تغيير ، بينما يصف التوازن الديناميكي الحالة التي لا تتغير فيها نسبة المواد المتفاعلة والمنتجات ، ولكن المواد التنقل بين المواد الكيميائية بمعدل متساو.
