Een evenwichtstoestand beschrijft de concentraties van reactanten en producten in een reactiemengsel in een gesloten systeem. Een evenwicht kan alleen in een gesloten systeem plaatsvinden. In evenwicht blijven de concentraties van reactanten en producten op constante waarden. Als de hoeveelheid reactanten of producten wordt veranderd, wordt de concentratie van andere bestanddelen ook spontaan veranderd om het evenwicht te bewaren. Op basis van de kenmerken van het evenwicht zijn er twee soorten; fysiek evenwicht en chemisch evenwicht. De belangrijk verschil tussen fysiek en chemisch evenwicht is dat een fysiek evenwicht is een evenwicht waarin de fysieke toestand van het systeem niet verandert, terwijl chemisch evenwicht de evenwichtstoestand is waarin de concentraties van reactanten en producten niet met de tijd worden veranderd.
1. Overzicht en belangrijkste verschil
2. Wat is fysiek evenwicht
3. Wat is chemisch evenwicht
4. Overeenkomsten tussen fysisch en chemisch evenwicht
5. Vergelijking zij aan zij - Fysiek versus chemisch evenwicht in tabelvorm
6. Samenvatting
Een fysiek evenwicht is een evenwichtstoestand waarin de fysieke toestand van het systeem niet verandert. Verandering van fase van materie van de ene fase naar de andere is een fysiek proces. Vandaar dat de evenwichtstoestand waarin de fysieke toestand niet met de tijd verandert, bekend staat als het fysieke evenwicht. Er zijn drie hoofdtypen van fysiek evenwicht;
Het evenwicht tussen ijs en water is bijvoorbeeld een fysiek evenwicht omdat er geen chemische reacties plaatsvinden. Elke zuivere substantie kan naast elkaar bestaan in zowel vaste als vloeibare fasen bij het smeltpunt van die stof. Het smeltpunt is de temperatuur waarbij de vaste stof begint te smelten (omgezet in zijn vloeibare vorm).
Het evenwicht tussen water en stoom is een fysisch evenwicht waarin geen chemische reacties plaatsvinden. Dit type evenwicht vindt echter alleen in gesloten systemen plaats, tenzij de damp uit het evenwicht ontsnapt.
Dit type fysiek evenwicht kan worden waargenomen in stoffen die sublimatie ondergaan. Daar vindt het evenwicht plaats bij de sublimatietemperatuur (sublimatie is de omzetting van een vaste stof direct in de dampfase, zonder een vloeibare fase te passeren). Bijvoorbeeld omzetting van vast ammoniumchloride (NH4Cl) in gasvormig ammoniumchloride.
Chemisch evenwicht is de evenwichtstoestand waarin de concentraties van reactanten en producten niet met de tijd worden veranderd. Dit type evenwicht kan worden waargenomen in reversibele chemische reacties. Het chemische evenwicht ontstaat wanneer de voorwaartse en achterwaartse reacties van de omkeerbare chemische reactie met dezelfde snelheid plaatsvinden. Er zijn geen netto veranderingen in concentraties van elke reactant en product die betrokken zijn bij evenwichtsreacties.
Figuur 1: grafiek van de reactie tussen A en B; de Reactantconcentraties worden constant nadat het reactiemengsel een Evenwicht heeft verkregen
Bijvoorbeeld, de reactie tussen waterstofgas en jodiumdamp in een gesloten systeem geeft in het begin een diep-violette kleur die dan vervaagt met de tijd. De dieprode kleur wordt gegeven door jodiumdamp. De kleur vervaagt door de reactie tussen jodiumdamp en waterstofgas. Na enige tijd blijft de kleur constant. Het is het punt waarop de reactie een evenwichtstoestand heeft bereikt. Dit is een chemisch evenwicht.
H2 (g) + ik2 (g) ↔ HI(G)
Fysisch versus chemisch evenwicht | |
Een fysiek evenwicht is een evenwichtstoestand waarin de fysieke toestand van het systeem niet verandert. | Chemisch evenwicht is de evenwichtstoestand waarin de concentraties van reactanten en producten niet met de tijd worden veranderd. |
Natuur | |
Fysieke evenwichten tonen geen verandering in fysieke toestanden van materie die betrokken is bij het evenwicht. | Chemische evenwichten vertonen geen veranderingen in concentraties van reactanten en producten die betrokken zijn bij het evenwicht. |
Theorie | |
Fysiek evenwicht omvat het naast elkaar bestaan van twee fysieke toestanden binnen hetzelfde gesloten systeem. | Chemische evenwichten omvatten gelijke snelheden van voorwaartse en achterwaartse reacties. |
De evenwichtstoestand van een systeem is de toestand waarin zich binnen dat systeem constante parameters bevinden. Gebaseerd op de kenmerken van de evenwichtstoestand van een systeem, zijn er twee vormen van evenwicht; fysiek evenwicht en chemisch evenwicht. Het verschil tussen fysiek en chemisch evenwicht is dat een fysiek evenwicht een evenwicht is waarin de fysieke toestand van het systeem niet verandert, terwijl chemisch evenwicht de evenwichtstoestand is waarin de concentraties van reactanten en producten niet met de tijd worden veranderd.
1. "Soorten evenwicht: fysisch evenwicht en chemisch evenwicht." Kennis opnieuw definiëren, 2 maart 2018. Beschikbaar Hier
2. "Chemisch evenwicht." Wikipedia, Wikimedia Foundation, 2 maart 2018. Beschikbaar Hier
3. "Kenmerken van de evenwichtstoestand." Chemie LibreTexts, Libretexts, 21 juli 2016. Beschikbaar Hier
1.'Dynamisch evenwicht'door Petergans op Engelse Wikipedia - Eigen werk (Public Domain) via Commons Wikimedia