Nøgleforskel – fysisk vs kemisk ligevægt
En ligevægtstilstand beskriver koncentrationerne af reaktanter og produkter i en reaktionsblanding i et lukket system. En ligevægt kan kun finde sted i et lukket system. I ligevægt forbliver koncentrationerne af reaktanter og produkter på konstante værdier. Hvis mængden af reaktanter eller produkter ændres, ændres koncentrationen af andre bestanddele også spontant for at holde ligevægten. Baseret på ligevægtens karakteristika er der to typer; fysisk ligevægt og kemisk ligevægt. Den vigtigste forskel mellem fysisk og kemisk ligevægt er, at en fysisk ligevægt er en ligevægt, hvor systemets fysiske tilstand ikke ændres, mens kemisk ligevægt er ligevægtstilstanden, hvor koncentrationerne af reaktanter og produkter ikke ændres med tiden.
Hvad er fysisk ligevægt?
En fysisk ligevægt er en ligevægtstilstand, hvor systemets fysiske tilstand ikke ændres. Ændring af fase af stof fra en fase til en anden er en fysisk proces. Derfor er ligevægtstilstanden, hvor den fysiske tilstand ikke ændrer sig med tiden, kendt som den fysiske ligevægt. Der er tre hovedtyper af fysisk ligevægt;
Solid-Liquid Equilibrium
For eksempel er ligevægten mellem is og vand en fysisk ligevægt, fordi der ikke finder nogen kemiske reaktioner sted. Ethvert rent stof kan eksistere side om side i både faste og flydende faser ved det pågældende stofs smeltepunkt. Smeltepunktet er den temperatur, ved hvilken det faste stof begynder at smelte (omdannet til dets flydende form).
Væske-damp-ligevægt
Ligevægten mellem vand og damp er en fysisk ligevægt, hvor der ikke finder nogen kemiske reaktioner sted. Denne type ligevægt forekommer dog kun inde i lukkede systemer, medmindre dampen slipper ud af ligevægten.
Solid-Vapour Equilibrium
Denne type fysisk ligevægt kan observeres i stoffer, der undergår sublimering. Der sker ligevægten ved sublimeringstemperaturen (sublimering er omdannelsen af et fast stof direkte til dampfasen uden at passere en flydende fase). For eksempel omdannelse af fast ammoniumchlorid (NH4Cl) til gasformigt ammoniumchlorid.
Hvad er kemisk ligevægt?
Kemisk ligevægt er den ligevægtstilstand, hvor koncentrationerne af reaktanter og produkter ikke ændres med tiden. Denne type ligevægt kan observeres i reversible kemiske reaktioner. Den kemiske ligevægt opstår, når de fremadrettede og bagudgående reaktioner af den reversible kemiske reaktion sker med samme hastighed. Der er ingen nettoændringer i koncentrationer af hver reaktant og produkt, der er involveret i ligevægtsreaktioner.
Figur 1: Graf over reaktionen mellem A og B; reaktantkoncentrationerne bliver konstante, efter at reaktionsblandingen opnår en ligevægt
For eksempel giver reaktionen mellem brintgas og joddamp i et lukket system en dyb violet farve i begyndelsen, som derefter falmer med tiden. Den dyb violette farve er givet af joddamp. Farven falmer på grund af reaktionen mellem joddamp og brintgas. Efter nogen tid forbliver farven konstant. Det er det punkt, hvor reaktionen har opnået en ligevægtstilstand. Dette er en kemisk ligevægt.
H2(g) + I2(g) ↔ HI(g)
Hvad er lighederne mellem fysisk og kemisk ligevægt?
- Både fysisk og kemisk ligevægt er former for ligevægtstilstande.
- Både fysiske og kemiske ligevægtsformer har parametre, der er konstante med tiden.
Hvad er forskellen mellem fysisk og kemisk ligevægt?
fysisk vs kemisk ligevægt |
|
| En fysisk ligevægt er en ligevægtstilstand, hvor systemets fysiske tilstand ikke ændres. | Kemisk ligevægt er den ligevægtstilstand, hvor koncentrationerne af reaktanter og produkter ikke ændres med tiden. |
| Natur | |
| Fysiske ligevægte viser ingen ændring i fysiske tilstande af stof, der er involveret i ligevægten. | Kemiske ligevægte viser ingen ændringer i koncentrationer af reaktanter og produkter, der er involveret i ligevægten. |
| Theory | |
| Fysisk ligevægt omfatter sameksistensen af to fysiske tilstande i det samme lukkede system. | Kemiske ligevægte inkluderer lige hastigheder af fremadgående og tilbagegående reaktioner. |
Opsummering – fysisk vs kemisk ligevægt
Et systems ligevægtstilstand er tilstanden med konstante parametre inde i systemet. Baseret på karakteristikaene for et systems ligevægtstilstand er der to former for ligevægt; fysisk ligevægt og kemisk ligevægt. Forskellen mellem fysisk og kemisk ligevægt er, at en fysisk ligevægt er en ligevægt, hvor systemets fysiske tilstand ikke ændres, hvorimod kemisk ligevægt er ligevægtstilstanden, hvor koncentrationerne af reaktanter og produkter ikke ændres med tiden.
