التوازن الديناميكي في الحل: 9 حقائق يجب أن تعرفها


في هذا المقال ، سوف نركز على التوازن الديناميكي في الحل. عند نقطة التوازن الديناميكي ، يمكننا أن نرى نفس معدل التفاعلات الأمامية والخلفية.

التوازن الديناميكي ، بشكل عام ، يُلاحظ فقط في أنظمة مغلقة. أي أن إنفاق عدد المواد المتفاعلة في التفاعل يتم اختراقه من خلال التفاعل العكسي الذي ينتج نفس الشيء دون أي خسارة. بمعنى آخر ، يحدث التحويل البيني بين المواد المتفاعلة والنواتج بمعدل مماثل.

التوازن الديناميكي في الحل

عندما تتطابق عودة الجسيمات نحو السطح مع معدل ترك الجسيمات نفسها من السطح. تعتبر هذه النقطة نفسها إنشاء التوازن الديناميكي. عندما يتحقق التشبع ، تميل الجسيمات إلى العودة نحو السطح.

على سبيل المثال ، نعلم أنه عند وضع الملح في الماء ، فإنه يذوب بسبب دخول الجسيمات (الملح) في حل (الماء) بعد ترك السطح. يمكن العثور على ثابت التوازن ، والذي يمثل منتج الذوبان الذي يميز توازن الذوبان. منتج الذوبان يعتمد أساسًا على درجة الحرارة في الطبيعة.

التوازن الديناميكي في الحل
صورة ائتمانات: صور Pixabay المجانية

ما المقصود بتوازن الحل؟

نوع من التوازن الديناميكي في الحل يتم التعرف عليه كتوازن المحلول عند وجود توازن كيميائي بين الحالة الصلبة وشكل المحلول لنفس المركب. من خلال التفكك أو أ تفاعل كيميائي، يبدأ الشكل الصلب للمادة في الذوبان في أي مكون من مكونات المحلول.

يمكن العثور على ثابت التوازن ، والذي يمثل منتج الذوبان الذي يميز توازن الذوبان. منتج الذوبان يعتمد أساسًا على درجة الحرارة في الطبيعة.

صورة ائتمانات: صور Pixabay المجانية

ما هي قابلية ذوبان التوازن الديناميكي؟

من الواضح أن هجرة الجزيئات الفردية من الحالة الصلبة إلى المحلول والعكس بالعكس يحدث في المرحلة ، أو أن معدل الانحلال ، وكذلك الترسيب ، هو نفسه أو متساوٍ. تركيز المذاب الموجود في المحلول الذي حقق التشبع ليس سوى قابلية الذوبان.

عندما يتحقق التشبع ، تميل الجسيمات إلى التحرك للخلف نحو السطح ، لتتناسب مع معدل ترك الجزيئات من نفس السطح. يتميز التوازن الديناميكي في الحلول دائمًا بثابت التوازن وهو ، بشكل عام ، كمية بلا أبعاد.

كيف يمكن أن تظهر الحلول التوازن الديناميكي؟

في حالة التوازن الديناميكي في المحلول ، كما نعلم جميعًا ، من المحتمل أن يكون نفس معدل التفاعلات الأمامية والخلفية حالة ، والتركيزات المقابلة لكل من المواد المتفاعلة وكذلك المنتجات متوازنة في الطور.

تمثل الكلمة الديناميكية أن كلا من ردود الفعل كما هو مذكور أعلاه هي في تشغيل أو مستمرة. هذا هو السبب في أننا جميعًا نشهد نظامًا لم يتغير.

نعلم أنه عند وضع الملح في الماء ، فإنه يذوب بسبب دخول الجزيئات (الملح) في المحلول (الماء) بعد مغادرة السطح. بعد نقطة معينة ، لن يذوب الملح الإضافي كما كان من قبل. هذا يرجع إلى إنشاء التشبع.   

في أي نوع من الحلول يوجد التوازن دائمًا؟

لوحظ تجريبيا أنه يمكننا أن نشهد توازن ديناميكي في الحل الذي وصل إلى التشبع. في مثل هذه المحاليل المشبعة ، يحدث توازن بين المذاب المذاب والأنواع غير المذابة. في نوع آخر من المحلول يسمى المحلول المخفف ، لا يوجد أي نوع غير منحل.

وبسبب هذا ، لا يوجد توازن أيضًا. يشير المحلول الفائق التشبع إلى محلول وجد أنه مذاب أكثر من المحلول المشبع ؛ وبالتالي ، فهي أيضًا بعيدة عن التوازن. في حالات قليلة ، قد تميل هذه الحلول نحو التوازن عند ترسيب المادة المذابة بالفعل.

كيف يؤثر التوازن الديناميكي على الذوبان؟

الذوبان ، بكلمات بسيطة ، ليس سوى الحد الأقصى الذي يمكن أن يذوب المذاب في المذيب المحدد عند الوصول إلى نقطة التوازن. في هذه الحالة بالذات ، لدينا الجسيمات تغادر السطح بنفس المعدل ، حتى أنها تعود إلى السطح ، لتؤسس a حالة التوازن الديناميكي في الحل.

هذه الحالة لا تؤثر في أي مكان على قابلية ذوبان المادة. يمكن العثور على ثابت التوازن ، والذي يمثل منتج الذوبان الذي يميز توازن الذوبان. منتج الذوبان يعتمد أساسًا على درجة الحرارة في الطبيعة.

هل محلول غير مشبع في حالة توازن؟

فيما يتعلق بالمادة المذابة ، عندما لا نكون قادرين على الوصول إلى التوازن ، فإن الحالة تمثل ببساطة حلًا غير مشبع. عادة ما يتميز المحلول غير المشبع بكمية من المادة المذابة أكبر من المحلول المشبع. يمكننا أن نقول أيضًا أنه في محلول غير مشبع ، يكون تركيز المادة المذابة أقل مقارنة بقابلية ذوبانه.

يمكننا أن نرى كل من عملية الذوبان وكذلك التبلور في وقت واحد ، وكلاهما يعمل كعمليتين متعاكستين لبعضهما البعض. يُظهر المحلول غير المشبع استجابة أكبر للانحلال مقارنة بالتبلور.

صورة ائتمانات: صور Pixabay المجانية

لماذا لا يوجد توازن حل في محلول غير مشبع؟

يُشار إلى المحلول الكيميائي على أنه محلول غير مشبع عندما يكون تركيز المادة المذابة التي يحتويها أقل فيما يتعلق بقابلية ذوبان المحلول في التوازن المميز. يمكننا أن نرى كل من عملية الذوبان وكذلك التبلور في وقت واحد ، وكلاهما يعمل كعمليات معاكسة لبعضهما البعض.

الذوبان ليس سوى عملية تصف ميل المذاب للذوبان في المذيب ، والتبلور هو عكس ذلك تمامًا ، أي عملية ترسيب المذاب. يُظهر المحلول غير المشبع استجابة أكبر للذوبان مقارنة بالتبلور.

لماذا توازن الذوبان مهم؟

يعتبر توازن الذوبان أحد الخصائص الفيزيائية المهمة المرتبطة بالنظام عندما يتعلق الأمر بقابلية المادة المضافة في البوليمر ، حيث أنه مفيد في تحديد كمية المادة المضافة الموجودة في البوليمر. يستمر التكوين العام لأي مادة صلبة بواسطة جزيئاتها الأساسية.

يتم توفير هذه الجسيمات عن طريق إذابة المادة الصلبة في الماء. عملية فيزيائية تتضمن إلى حد كبير التقارب المرتبط بالجزيئات. بشكل عام ، يتميز التقارب الجيد بتركيب كيميائي مماثل ، ويفضل الذوبان أيضًا.

كيف ترتبط القابلية للذوبان بالتوازن بين المذيب والمذاب؟

الذوبان ، بكلمات بسيطة ، ليس سوى الحد الأقصى الذي يمكن أن يذوب المذاب في المذيب المحدد عند الوصول إلى نقطة التوازن. في هذه الحالة بالذات ، لدينا الجسيمات التي تغادر السطح بنفس المعدل ، حتى أنها تعود إلى السطح ، وتؤسس حالة توازن ديناميكي في الحل. هذه الحالة لا تؤثر في أي مكان على قابلية ذوبان المادة.

يعتبر توازن الذوبان أحد الخصائص الفيزيائية المهمة المرتبطة بالنظام عندما يتعلق الأمر بقابلية المادة المضافة في البوليمر للذوبان ، حيث أنه مفيد في تحديد كمية المادة المضافة الموجودة في البوليمر. يستمر التكوين العام لأي مادة صلبة بواسطة جزيئاتها الأساسية. يتم توفير هذه الجسيمات عن طريق إذابة المادة الصلبة في الماء.

صورة ائتمانات: صور Pixabay المجانية

ماذا تقصد بالتوازن المادي؟

في النظام ، إذا لم نتمكن من إنشاء أي تغيير يمكن التعرف عليه مرتبط بحالته المادية ، فيقال إنه موجود في حالة توازن فيزيائي. هناك معايير معينة تتعلق بالنظام بحيث يمكن تحقيق التوازن المادي فيه.

على سبيل المثال ، من المفترض أن يكون النظام نظامًا مغلقًا مع تغير الوقت ، ويجب ألا يحدث أي تغيير في الكميات القابلة للقياس. بشكل عام ، وجد التوازن المادي موجودًا فقط عند نقطة التشبع. عملية فيزيائية تتضمن إلى حد كبير التقارب المرتبط بالجزيئات. بشكل عام ، يتميز التقارب الجيد بتركيب كيميائي مماثل ، ويفضل الذوبان أيضًا.

ماذا يعني التوازن الثابت؟

في حالة التوازن الساكن في الحلول ، كما نعلم جميعًا ، فإن نفس معدل التفاعلات الأمامية والخلفية غير ممكن ، وتتنوع التركيزات المقابلة لكل من المواد المتفاعلة وكذلك المنتجات. تمثل الكلمة "الساكنة" أنه لن يكون هناك تفاعل كيميائي بحد ذاته يحدث أثناء التوازن الساكن.

اذكر الفروق بين التوازن الديناميكي في الحل والتوازن الفيزيائي.

توازن ديناميكيتوازن ثابت
قد يكون نفس معدل ردود الفعل الأمامية والخلفية حالةنفس معدل ردود الفعل الأمامية والخلفية غير ممكن في الموقف
تتم موازنة التركيزات المقابلة لكل من المواد المتفاعلة وكذلك المنتجات في الطورتتنوع التركيزات المقابلة لكل من المواد المتفاعلة وكذلك المنتجات
تمثل الكلمة الديناميكية أن كلا من ردود الفعل كما هو مذكور أعلاه هي في تشغيل أو مستمرةتمثل الكلمة "الساكنة" أنه لن يكون هناك تفاعل كيميائي بحد ذاته يحدث أثناء التوازن الساكن.  
من المفترض أن يكون النظام نظامًا مغلقًا.من المفترض أن يكون النظام مفتوحًا.

ما الذي يحدث في نظام يقال إنه في حالة توازن ديناميكي؟

عادة ما يتم ملاحظة اختلاف دقيق يستمر لإعطاء تغيير كلي في النظام في النظام الذي تم فيه إنشاء التوازن الديناميكي. يوجد توازن ديناميكي في العديد من الأنظمة البيولوجية. على سبيل المثال ، الماء يشكل خلية.

ما هي النقطة المرجعية للدلالة على أن النظام قد وصل إلى التوازن الديناميكي؟

إذا كان بإمكانك التعرف على أي تغييرات مرتبطة بكميات المواد المتفاعلة وكذلك المنتجات ، فهذا يعني أنها ليست في حالة توازن ديناميكي. حتى إذا كنت غير قادر على التعرف على التغييرات بالعين المجردة ، فإنها لا تضع حالة النظام في توازن ديناميكي لأن التغييرات قد تكون دقيقة لتراها بالعين المجردة.

لماذا نشير إلى معادلات التوازن كمعادلات ديناميكية؟

بشكل عام ، نشير إلى معادلات التوازن باعتبارها المعادلات الديناميكية لأن نفس معدل التفاعلات الأمامية والخلفية ربما يكون حالة ، والتركيزات المقابلة لكل من المواد المتفاعلة وكذلك المنتجات متوازنة في الطور.

تمثل الكلمة الديناميكية أن كلا من ردود الفعل المذكورة أعلاه في تشغيل أو مستمرة. يتميز نظام الحالة المستقرة أيضًا بالتوازن الديناميكي.

هل من الممكن أن تؤثر درجة الحرارة أو الضغط أو التركيز على توازن النظام؟

كما نعلم جميعًا ، فإن ضغط درجة الحرارة والتركيز هما عاملان قادران على التأثير على التفاعل الكيميائي الذي يحدث في النظام ؛ وبالتالي ، ينتهي بهم الأمر جميعًا بالتأثير على توازن النظام حيث يتحقق ما يسمى بالتوازن الديناميكي وفقًا للتفاعل الكيميائي الذي يحدث.

حاول كتابة ملاحظة قصيرة حول التوازن الديناميكي في الحل.

عندما تتطابق عودة الجسيمات نحو السطح مع معدل ترك الجسيمات نفسها من السطح. تعتبر هذه النقطة نفسها إنشاء التوازن الديناميكي. عندما يتحقق التشبع ، تميل الجسيمات إلى العودة نحو السطح.

من المحتمل أن يكون نفس معدل ردود الفعل الأمامية والخلفية هو الموقف المرتبط بـ توازن ديناميكي في الحل.

في الختام

في حالة التوازن الديناميكي في الحلول ، كما نعلم جميعًا ، من المحتمل أن يكون نفس معدل التفاعلات الأمامية والخلفية حالة ، والتركيزات المقابلة لكل من المواد المتفاعلة وكذلك المنتجات متوازنة في الطور. تمثل الكلمة الديناميكية أن كلا من ردود الفعل كما هو مذكور أعلاه هي في تشغيل أو مستمرة. هذا هو السبب في أننا جميعًا نشهد نظامًا لم يتغير.

Harshitha HN

مرحبًا ..... أنا Harshitha H N. لقد أكملت درجة الماجستير في الفيزياء من جامعة ميسور بتخصص في الفيزياء النووية. أنا على دراية جيدة بمجال Latex وبرامج GAMESS وبرامج AVAGADRO. أنا أستمتع باستكشاف أشياء جديدة في وقت فراغي. تهدف مقالتي دائمًا إلى تطوير وإضفاء بعض القيمة على الطاولة مع الموضوعات ذات الصلة. دعنا نتواصل عبر LinkedIn- https://www.linkedin.com/in/harshitha-hn-368418249

آخر المقالات