Uno stato di equilibrio descrive le concentrazioni di reagenti e prodotti in una miscela di reazione in un sistema chiuso. Un equilibrio può avvenire solo in un sistema chiuso. In equilibrio, le concentrazioni di reagenti e prodotti rimangono a valori costanti. Se viene modificata la quantità di reagenti o prodotti, anche la concentrazione di altri costituenti viene modificata spontaneamente per mantenere l'equilibrio. Sulla base delle caratteristiche di equilibrio, ci sono due tipi; equilibrio fisico ed equilibrio chimico. Il differenza fondamentale tra l'equilibrio fisico e quello chimico è quello un equilibrio fisico è un equilibrio in cui lo stato fisico del sistema non cambia mentre l'equilibrio chimico è lo stato di equilibrio in cui le concentrazioni di reagenti e prodotti non sono cambiate nel tempo.
1. Panoramica e differenza chiave
2. Cos'è l'equilibrio fisico
3. Cos'è l'equilibrio chimico
4. Somiglianze tra equilibrio fisico e chimico
5. Confronto affiancato - Equilibrio fisico-chimico in forma tabulare
6. Sommario
Un equilibrio fisico è uno stato di equilibrio in cui lo stato fisico del sistema non cambia. Il cambiamento di fase della materia da una fase all'altra è un processo fisico. Quindi lo stato di equilibrio in cui lo stato fisico non cambia con il tempo è noto come l'equilibrio fisico. Esistono tre tipi principali di equilibrio fisico;
Ad esempio, l'equilibrio tra ghiaccio e acqua è un equilibrio fisico perché non si verificano reazioni chimiche. Qualsiasi sostanza pura può coesistere in entrambe le fasi solide e liquide nel punto di fusione di quella sostanza. Il punto di fusione è la temperatura alla quale la sostanza solida inizia a fondere (convertita nella sua forma liquida).
L'equilibrio tra acqua e vapore è un equilibrio fisico in cui non si verificano reazioni chimiche. Tuttavia, questo tipo di equilibrio si verifica solo all'interno di sistemi chiusi, a meno che il vapore non fuoriesce dall'equilibrio.
Questo tipo di equilibrio fisico può essere osservato in sostanze che subiscono sublimazione. Lì, l'equilibrio si verifica alla temperatura di sublimazione (la sublimazione è la conversione di un solido direttamente nella fase di vapore, senza passare una fase liquida). Ad esempio, conversione di cloruro di ammonio solido (NH4Cl) in cloruro di ammonio gassoso.
L'equilibrio chimico è lo stato di equilibrio in cui le concentrazioni di reagenti e prodotti non vengono modificate nel tempo. Questo tipo di equilibrio può essere osservato in reazioni chimiche reversibili. L'equilibrio chimico si verifica quando le reazioni in avanti e all'indietro della reazione chimica reversibile si verificano alla stessa velocità. Non ci sono cambiamenti netti nelle concentrazioni di ciascun reagente e prodotto coinvolti nelle reazioni di equilibrio.
Figura 1: grafico della reazione tra A e B; le concentrazioni di Reactant diventano costanti dopo che la miscela di Reaction ottiene un Equilibrio
Ad esempio, la reazione tra gas idrogeno e vapore di iodio in un sistema chiuso dà all'inizio un colore violetto che poi si attenua con il tempo. Il colore viola intenso è dato dai vapori di iodio. Il colore si dissolve a causa della reazione tra iodio di iodio e gas idrogeno. Dopo un po 'di tempo, il colore rimane costante. È il punto in cui la reazione ha ottenuto uno stato di equilibrio. Questo è un equilibrio chimico.
H2 (g) + io2 (g) ↔ HI(G)
Equilibrio fisico-chimico | |
Un equilibrio fisico è uno stato di equilibrio in cui lo stato fisico del sistema non cambia. | L'equilibrio chimico è lo stato di equilibrio in cui le concentrazioni di reagenti e prodotti non vengono modificate nel tempo. |
Natura | |
Gli equilibri fisici non mostrano alcun cambiamento negli stati fisici della materia coinvolti nell'equilibrio. | Gli equilibri chimici non mostrano cambiamenti nelle concentrazioni di reagenti e prodotti che sono coinvolti nell'equilibrio. |
Teoria | |
L'equilibrio fisico include la coesistenza di due stati fisici all'interno dello stesso sistema chiuso. | Gli equilibri chimici includono tassi uguali di reazioni in avanti e all'indietro. |
Lo stato di equilibrio di un sistema è lo stato di avere parametri costanti all'interno di quel sistema. Sulla base delle caratteristiche dello stato di equilibrio di un sistema, ci sono due forme di equilibrio; equilibrio fisico ed equilibrio chimico. La differenza tra equilibrio fisico e chimico è che un equilibrio fisico è un equilibrio in cui lo stato fisico del sistema non cambia mentre l'equilibrio chimico è lo stato di equilibrio in cui le concentrazioni di reagenti e prodotti non sono cambiate nel tempo.
1. "Tipi di equilibrio: equilibrio fisico ed equilibrio chimico". Redefining Knowledge, 2 marzo 2018. Disponibile qui
2. "Equilibrio chimico." Wikipedia, Wikimedia Foundation, 2 marzo 2018. Disponibile qui
3. "Caratteristiche dello stato di equilibrio". Chemistry LibreTexts, Libretexts, 21 luglio 2016. Disponibile qui
1. "Equilibrio dinamico" di Petergans su Wikipedia inglese - Opera propria (dominio pubblico) via Commons Wikimedia