الفرق الرئيسي - التوازن الفيزيائي مقابل التوازن الكيميائي
حالة التوازن تصف تركيزات المواد المتفاعلة والمنتجات في خليط تفاعل في نظام مغلق. يمكن أن يحدث التوازن فقط في نظام مغلق. في حالة التوازن ، تظل تركيزات المواد المتفاعلة والمنتجات عند قيم ثابتة. إذا تم تغيير كمية المواد المتفاعلة أو المنتجات ، يتم أيضًا تغيير تركيز المكونات الأخرى تلقائيًا من أجل الحفاظ على التوازن. بناءً على خصائص التوازن ، هناك نوعان ؛ التوازن الفيزيائي والتوازن الكيميائي. يتمثل الاختلاف الرئيسي بين التوازن الفيزيائي والكيميائي في أن التوازن الفيزيائي هو توازن لا تتغير فيه الحالة الفيزيائية للنظام بينما التوازن الكيميائي هو حالة التوازن التي لا تتغير فيها تركيزات المواد المتفاعلة والمنتجات بمرور الوقت.
ما هو التوازن المادي؟
التوازن المادي هو حالة توازن لا تتغير فيها الحالة المادية للنظام. تغيير طور المادة من مرحلة إلى أخرى هو عملية فيزيائية. ومن ثم تُعرف حالة التوازن التي لا تتغير فيها الحالة المادية بمرور الوقت باسم التوازن المادي. هناك ثلاثة أنواع رئيسية من التوازن المادي ؛
توازن السائل الصلب
على سبيل المثال ، التوازن بين الجليد والماء هو توازن فيزيائي لأنه لا توجد تفاعلات كيميائية تحدث. يمكن أن تتعايش أي مادة نقية في كل من المرحلتين الصلبة والسائلة عند نقطة انصهار تلك المادة. نقطة الانصهار هي درجة الحرارة التي تبدأ عندها المادة الصلبة في الذوبان (تتحول إلى شكلها السائل).
توازن البخار السائل
التوازن بين الماء والبخار هو توازن فيزيائي لا تحدث فيه أي تفاعلات كيميائية. ومع ذلك ، فإن هذا النوع من التوازن يحدث فقط داخل الأنظمة المغلقة ، ما لم يهرب البخار من التوازن.
توازن البخار الصلب
يمكن ملاحظة هذا النوع من التوازن المادي في المواد التي تخضع للتسامي. هناك ، يحدث التوازن عند درجة حرارة التسامي (التسامي هو تحويل مادة صلبة مباشرة إلى طور البخار ، دون المرور بمرحلة سائلة). على سبيل المثال ، تحويل كلوريد الأمونيوم الصلب (NH4Cl) إلى كلوريد الأمونيوم الغازي.
ما هو التوازن الكيميائي؟
التوازن الكيميائي هو حالة التوازن التي لا تتغير فيها تركيزات المواد المتفاعلة والمنتجات بمرور الوقت. يمكن ملاحظة هذا النوع من التوازن في التفاعلات الكيميائية القابلة للعكس.ينتج التوازن الكيميائي عندما تحدث التفاعلات الأمامية والخلفية للتفاعل الكيميائي القابل للانعكاس بنفس المعدل. لا توجد تغييرات صافية في تركيزات كل مادة متفاعلة ومنتج تشارك في تفاعلات التوازن.
الشكل 1: رسم بياني للتفاعل بين A و B ؛ تصبح تركيزات المادة المتفاعلة ثابتة بعد أن يحصل خليط التفاعل على توازن
على سبيل المثال ، التفاعل بين غاز الهيدروجين وبخار اليود في نظام مغلق يعطي لونًا بنفسجيًا عميقًا في البداية ثم يتلاشى مع مرور الوقت. يتم إعطاء اللون البنفسجي العميق بواسطة بخار اليود. يتلاشى اللون بسبب التفاعل بين بخار اليود وغاز الهيدروجين. بعد مرور بعض الوقت ، يظل اللون ثابتًا. إنها النقطة التي يحصل عندها التفاعل على حالة توازن.هذا توازن كيميائي.
H2 (g)+ I2 (g)↔ HI(g)
ما هي أوجه التشابه بين التوازن الفيزيائي والكيميائي؟
- كلا التوازن الفيزيائي والكيميائي هما شكلان من حالات التوازن.
- كل من أشكال التوازن الفيزيائي والكيميائي لها معلمات ثابتة مع الوقت.
ما هو الفرق بين التوازن الفيزيائي والكيميائي؟
التوازن الفيزيائي مقابل التوازن الكيميائي |
|
| التوازن المادي هو حالة توازن لا تتغير فيها الحالة المادية للنظام. | التوازن الكيميائي هو حالة التوازن التي لا تتغير فيها تركيزات المواد المتفاعلة والمنتجات بمرور الوقت. |
| طبيعة | |
| لا تظهر التوازنات الفيزيائية أي تغيير في الحالات الفيزيائية للمادة التي تشارك في التوازن. | لا تظهر التوازنات الكيميائية أي تغيرات في تركيزات المواد المتفاعلة والمنتجات التي تدخل في التوازن. |
| نظرية | |
| يشمل التوازن المادي التعايش بين حالتين فيزيائيتين داخل نفس النظام المغلق. | تتضمن التوازنات الكيميائية معدلات متساوية للتفاعلات الأمامية والخلفية. |
ملخص - التوازن الفيزيائي مقابل التوازن الكيميائي
حالة توازن النظام هي حالة وجود معلمات ثابتة داخل هذا النظام. بناءً على خصائص حالة التوازن للنظام ، هناك نوعان من أشكال التوازن ؛ التوازن الفيزيائي والتوازن الكيميائي.الفرق بين التوازن الفيزيائي والكيميائي هو أن التوازن الفيزيائي هو توازن لا تتغير فيه الحالة الفيزيائية للنظام بينما التوازن الكيميائي هو حالة التوازن التي لا تتغير فيها تركيزات المواد المتفاعلة والمنتجات بمرور الوقت.
