Ποιο είναι το χαρακτηριστικό μιας αντίδρασης που δημιουργεί μια κατάσταση ισορροπίας μία φορά;
1. Αναστρέψιμο: Η αντίδραση προχωρά τόσο προς τα εμπρός όσο και προς τα πίσω κατευθύνσεις. Αυτό σημαίνει ότι τα προϊόντα μπορούν να αντιδράσουν για να σχηματίσουν αντιδραστήρια και αντίστροφα.
2. Δυναμική φύση: Αν και οι μακροσκοπικές ιδιότητες του συστήματος εμφανίζονται σταθερές σε ισορροπία, η αντίδραση δεν σταματάει στην πραγματικότητα. Τόσο οι εμπρόσθιες όσο και οι αντίστροφοι αντιδράσεις εξακολουθούν να εμφανίζονται με ίσους ρυθμούς.
3. Σταθερές συγκεντρώσεις: Οι συγκεντρώσεις των αντιδραστηρίων και των προϊόντων παραμένουν σταθερές με την πάροδο του χρόνου μόλις επιτευχθεί ισορροπία. Αυτό δεν σημαίνει ότι οι συγκεντρώσεις είναι ίσες. Απλώς σημαίνει ότι δεν αλλάζουν.
4. Σταθερή θερμοκρασία και πίεση: Η ισορροπία καθορίζεται υπό συγκεκριμένες συνθήκες θερμοκρασίας και πίεσης. Οι αλλαγές σε αυτές τις συνθήκες μπορούν να μετατοπίσουν τη θέση ισορροπίας.
5. Χωρίς καθαρή αλλαγή στο Gibbs Free Energy: Η μεταβολή της ελεύθερης ενέργειας Gibbs (ΔG) για την αντίδραση είναι μηδενική σε ισορροπία. Αυτό σημαίνει ότι το σύστημα βρίσκεται στην πιο σταθερή του κατάσταση υπό τις δεδομένες συνθήκες.
6. Σταθερά ισορροπίας (k): Η αναλογία των συγκεντρώσεων προϊόντων σε συγκεντρώσεις αντιδραστηρίου σε ισορροπία είναι σταθερή και είναι γνωστή ως η σταθερά ισορροπίας (k). Η τιμή του k υποδεικνύει τις σχετικές ποσότητες αντιδραστηρίων και προϊόντων σε ισορροπία. Ένα μεγάλο k δείχνει ότι τα προϊόντα ευνοούνται σε ισορροπία, ενώ ένα μικρό k δείχνει ότι τα αντιδραστήρια ευνοούνται.
7. Αρχή του Le Chatelier: Εάν μια εξωτερική τάση εφαρμόζεται σε ένα σύστημα σε ισορροπία, το σύστημα θα μετατοπιστεί σε μια κατεύθυνση που ανακουφίζει από το στρες. Αυτή η τάση μπορεί να είναι μια μεταβολή της θερμοκρασίας, της πίεσης ή της συγκέντρωσης αντιδραστηρίων ή προϊόντων.
Σημαντική σημείωση:
Ενώ πολλές αντιδράσεις δημιουργούν μια κατάσταση ισορροπίας μία φορά, ορισμένες αντιδράσεις μπορεί να έχουν πολλαπλές καταστάσεις ισορροπίας. Αυτό μπορεί να συμβεί όταν η αντίδραση περιλαμβάνει πολλαπλά στάδια ή όταν υπάρχουν πολύπλοκες αλληλεπιδράσεις μεταξύ των ειδών. Ωστόσο, τα γενικά χαρακτηριστικά που αναφέρονται παραπάνω εξακολουθούν να ισχύουν για κάθε μεμονωμένη κατάσταση ισορροπίας.
