Dinamik Denge

Tersinir bir kimyasal reaksiyon, hem ileri (soldan sağa) hem de ters (sağdan sola) yönlerde ilerleyen kimyasal bir işlemi temsil eder. İleri ve geri reaksiyonların oranları eşit olduğunda, reaktan ve ürün türlerinin konsantrasyonları zaman içinde sabit kalır ve sistem dengededir. Reaksiyonun geri dönüşümlü doğasını vurgulamak için özel bir çift ok kullanılır. Denge sistemlerinde reaktanların ve ürünlerin nispi konsantrasyonları büyük ölçüde değişir; bazı sistemler çoğunlukla dengede ürünler içerir, bazıları çoğunlukla reaktan içerir ve bazıları her ikisinin de kayda değer miktarlarını içerir.

Kimyasal Reaksiyonlarda Dinamik Denge

Denklemde tanımlanan kahverengi nitrojen dioksiti elde etmek için renksiz dinitrojen tetroksidin tersine çevrilebilir ayrışmasını düşünün:

Reaksiyon başladığında (zaman= 0), N₂O ₄reaktanının konsantrasyonu sonludur ve NO₂ ürününün konsantrasyonu sıfırdır, bu nedenle ileri reaksiyon sonlu bir hızda ilerlerken ters reaksiyon hızı sıfırdır. Zaman geçtikçe, N₂O₄ tüketilir ve konsantrasyonu düşer, buna karşın NO₂ üretilir ve konsantrasyonu artar. Reaktan konsantrasyonunun azalması ileri reaksiyon hızını azaltır ve artan ürün konsantrasyonu, ters reaksiyon hızını arttırır. Bu işlem, reaksiyonun dengeye ulaştığı ileri ve geri reaksiyon hızları eşit olana kadar devam eder. Kimyasal dengelerin dinamik olduğunu vurgulamak önemlidir; dengedeki bir reaksiyon “durmadı” ancak aynı hızda ileri ve geri yönlerde ilerler. Böylece, dengede N₂O₄ ve NO₂ konsantrasyonları artık değişmez, çünkü NO₂‘nin oluşumu oranı, NO₂‘nin tüketim oranına tam olarak eşittir ve N₂O₄‘ün oluşumu oranı, N₂O₄‘ün tüketim hızına tam olarak eşittir.

Homojen ve Heterojen Dengeler

Homojen bir denge, aşağıdaki örneklerle gösterildiği gibi, tüm reaktanların ve ürünlerin (ve varsa herhangi bir katalizörün) aynı fazda, sıvı veya gaz fazında mevcut olduğu bir dengedir:

Heterojen bir denge, reaktanları ve ürünleri aşağıdaki örnekte gösterildiği gibi iki veya daha fazla farklı fazda içerir:

Bu metin bu kaynaktan uyarlanmıştır: Openstax, Chemistry 2e, Section 13.1 Chemical Equilibria.