Wat is dynamisch evenwicht?
Dynamisch evenwicht is een toestand waarin de verhouding van producten tot reactanten in een chemische reactie constant blijft. De constante verhouding van producten tot reactanten betekent niet dat de reactie volledig statisch is of dat reactanten niet reageren om producten te vormen, en vice versa. Een dynamisch evenwicht is "dynamisch" omdat er een constante uitwisseling is tussen reactanten en producten terwijl de reactie reactanten blijft consumeren om producten te vormen en om producten te consumeren om reactanten te vormen. De verhouding tussen producten en reactanten verandert niet omdat de reactiesnelheid die producten begunstigt en de reactiesnelheid die reactanten begunstigt gelijk zijn. De gelijke snelheden resulteren niet in een verandering van de product-tot-reactantverhouding in de tijd, dus wordt gezegd dat de reactie in evenwicht is, of in een stabiele toestand.
Een reactie moet omkeerbaar zijn om elke vorm van dynamisch evenwicht te bereiken. Een omkeerbare reactie is een chemische reactie waarbij reactanten kunnen reageren om producten te vormen die met elkaar kunnen reageren om de oorspronkelijke reactanten te vormen. Omkeerbare reacties begunstigen vaak de reactanten of de producten, dus hoewel het mogelijk is dat de reactie beide kanten op gaat, heeft de reactie de neiging meer van de ene dan de andere te produceren. Dit betekent dat de "positie" van een dynamisch evenwicht een grotere hoeveelheid producten of reactanten kan omvatten. Een "evenwichtsconstante" wordt gebruikt om berekeningen te beschrijven en te maken met betrekking tot de positie van het evenwicht van een gegeven reactie.
Veel verschillende veranderingen in variabelen met betrekking tot een chemische reactie kunnen de positie van het dynamische evenwicht veranderen. Het principe van Le Châtelier biedt chemici een algemene manier om na te denken over verschuivingen in dynamisch evenwicht. Het principe stelt in het algemeen dat wanneer stress op een reactie bij evenwicht wordt geplaatst, de reactie verschuift in de richting die de verandering in evenwicht minimaliseert. Als men meer reactant toevoegt aan een reactie bij evenwicht, zal het evenwicht verschuiven naar producten en een nieuw evenwicht bereiken op basis van de nieuwe reactant en productconcentraties.
Dynamisch evenwicht is intrinsiek gekoppeld aan de snelheid waarmee chemische reacties optreden. Je kunt een dynamisch evenwicht beschouwen als twee verschillende chemische reacties. De ene vindt plaats in de voorwaartse richting, waarbij reactanten producten vormen, terwijl de andere optreedt in de omgekeerde richting, met de producten van de eerste reactievormende reactanten. Uiteindelijk vestigen deze twee reacties zich in een evenwicht op basis van hun evenwichtsconstanten. In het evenwicht vinden de voorwaartse reactie en de omgekeerde reactie met dezelfde snelheid plaats.