Co to jest równowaga chemiczna?

Równowaga chemiczna odnosi się do stabilnego stosunku między reagentami i produktami w odwracalnej reakcji chemicznej. W odwracalnej reakcji reaganty nie przekształcają się całkowicie w produkty; Raczej powoli przestaną reagować w miarę osiągnięcia równowagi chemicznej. Na szybkość reakcji wpływa wiele czynników, w tym temperatura, faza materii i obecność katalizatora. Wiele reakcji wymaga początkowego wejścia energii, aby rozpocząć reagowanie.

Co więcej zasadniczo reakcja chemiczna jest tworzeniem lub łamaniem wiązań chemicznych. Wiązanie chemiczne powstaje, gdy siły elektromagnetyczne między atomami lub cząsteczkami powodują przyciąganie między nimi. Wiązanie jonowe ma miejsce, gdy dwa jony-atomów pomijane ze stopnie-wcale się wzajemnie się przyciągają. Kowalencyjne wiązanie obejmuje dzielenie par elektronów między atomami. Te wiązania chemiczne tworzą nowe substancje o własnych właściwościach chemicznych.

Pojęcie równowagi chemicznej jest związane z ideą odwracalnegoreakcja. W rzeczywistości wszystkie reakcje chemiczne są w pewnym stopniu odwracalne, więc nie ma fundamentalnej różnicy między reagentami a produktami. Niektóre reakcje mają jednak niezbędny stopień odwracalności-w tych reakcjach staje się ważna. Gdy w notacji naukowej podkreśla się odwracalność, oryginalna strzałka między reagentami a produktami zastępuje parę zaczepionych strzał. Wskazują one, że reakcja występuje w obu kierunkach.

Szybkość osiągnięcia równowagi chemicznej może się znacznie różnić. Niektóre reakcje są kompletne po mniej niż sekundzie, podczas gdy inne zajmują wiele lat. Chociaż nie ma jednej metody przewidywania szybkości reakcji, wiadomo, że wiele czynników ma ważne role.

Jednym z takich czynników jest temperatura. Wyższe temperatury pozwalają na wejście do systemu więcej energii, co zwykle powodujeszybsze reakcje. Faza materii - stolid, ciekł lub gaz - może również wpływać na to, jak szybko substancje osiągają równowagę chemiczną. Wreszcie obecność katalizatora może znacznie przyspieszyć reakcję. Enzym jest rodzajem katalizatora ważnego w regulacji metabolizmu żywych rzeczy.

Niektóre reakcje nie mają miejsca, nawet jeśli nie są w równowadze chemicznej. Wynika to z faktu, że wiele reakcji wymaga energii aktywacyjnej. Na przykład ciekł wodór i tlen mogą pozostać w kontakcie fizycznym bez reagowania. Niewielka ilość energii może jednak spowodować, że reagenty zasadniczo eksplodują i uwalniają dużą energię. To samo zjawisko jest widoczne podczas spalania drewna - chociaż drewno może uwalniać dużo energii po spaleniu, zawsze wymagana jest początkowa iskra lub płomień, aby proces.