رد الفعل والتوازن الديناميكي: 9 حقائق يجب أن تعرفها


في هذه المقالة ، سيتم تلخيص موضوع "رد الفعل والتوازن الديناميكي" مع العديد من 9 حقائق بشكل موجز.

يُطلق على توازن التفاعل أيضًا اسم توازن ديناميكي بسبب حركة التفاعل الأمامية وستكون حركة التفاعل الخلفية متشابهة في حالة التوازن. في هذا الوقت المحدد ، تتغير كمية جزيئات المادة المتفاعلة إلى منتج وتتغير جزيئات المنتج إلى مواد متفاعلة في نفس الوقت.

يتم إجراء نفس التوازن بنفس كمية المواد المتفاعلة في أي مكان مع نفس الحالة مع الحفاظ على تبادل الجزيئات.

التفاعل والتوازن الديناميكي فريف:

توازن ديناميكي:-

يحدث التوازن الديناميكي فقط في حالة رد الفعل القابل للانعكاس. عندما تكون حركة رد الفعل إلى الأمام وحركة رد الفعل العكسي متشابهة فقط في ذلك الوقت ستظهر حالة التوازن الديناميكي. معادلة التوازن الديناميكي متشابهة بسبب رد فعل للأمام والخلف لا يزال يظهر ولكن حركة رد الفعل إلى الأمام ورد الفعل المتخلف ستكون كما هي دون تغيير ، حتى يتمكنوا من البقاء في حالة التوازن.

مثال على التوازن الديناميكي: -

إذا تم أخذ زجاجة صودا جديدة ، فإن زجاجة الصودا تحتوي على تركيز ثاني أكسيد الكربون في مرحلة السائل بقيمة ثابتة. لكن نصف السائل يُسكب ويغلق زجاجة الصودا مرة أخرى ثم في هذه المادة بالذات ، سوف يفصل ثاني أكسيد الكربون طور السائل وستنخفض الحركة وفي هذا الوقت بالذات الضغط الجزئي لثاني أكسيد الكربون في طور الغاز يزداد ويصل إلى حالة التوازن.

في هذا الموضع ، بسبب الحركات الحرارية ، يخرج جزيء ثاني أكسيد الكربون من طور السائل ولكن في فترة قصيرة جدًا ، يخرج جزيء آخر من ثاني أكسيد الكربون من طور الغاز إلى السائل ، وبنفس الطريقة جزيء ثاني أكسيد الكربون هو الخروج من الطور الغازي ، لكن في فترة قصيرة جدًا ، يخرج جزيء آخر من ثاني أكسيد الكربون من مرحلة السائل إلى الغاز.

يمكن القول إن حالة التوازن لثاني أكسيد الكربون هي عندما وصل إلى حركة انتقال ثاني أكسيد الكربون من الغاز إلى السائل وحركة انتقال ثاني أكسيد الكربون من السائل إلى الغاز.

توازن التفاعل: -

يمكن تعريف توازن التفاعل على أنه حالة لنظام محدد حيث لا يتغير تركيز المادة المتفاعلة وتركيز النتائج فيما يتعلق بالوقت وأيضًا بالنسبة للنظام المحدد ، لا تظهر أي تغييرات أخرى في خصائص النظام.

ما هو رد الفعل في التوازن الديناميكي؟

يكون رد الفعل في التوازن الديناميكي ، عندما تكون حركة التفاعل الأمامية وحركة التفاعل العكسي متشابهة فقط في تلك الأوقات التي يظهر فيها التوازن الديناميكي. معادلة التوازن الديناميكي متشابهة بسبب رد فعل للأمام وللخلف لا يزال يظهر ولكن حركة رد الفعل إلى الأمام ورد الفعل المتخلف ستكون كما هي دون تغيير ، حتى يتمكنوا من البقاء في حالة التوازن.

هل التفاعل عند التوازن ديناميكي أم ثابت؟

لتحقيق توازن ثابت كامل ، يجب أن يمتلك النظام كلا من التوازن الترجمي والتوازن الدوراني.

رد الفعل في حالة التوازن ليس ثابتًا ولكن بطبيعته يكون رد الفعل في حالة التوازن ديناميكيًا.

الفرق بين التوازن الديناميكي والتوازن الثابت: -

يتم سرد الاختلاف الرئيسي بين التوازن الديناميكي والتوازن الثابت أدناه ،

توازن ديناميكيتوازن ثابت
طبيعة التوازن الديناميكي قابلة للعكس.طبيعة التوازن الساكن غير قابلة للعكس.
في التوازن الديناميكي ، يحدث التفاعل بشكل مستمر.في التوازن الساكن ، لا يحدث التفاعل بشكل مستمر بعد توقف رد فعل زمني معين.
يظهر التوازن الديناميكي في نظام مغلق.في كل من النظامين المغلق والمفتوح يمكن أن يظهر التوازن الثابت.
حركة رد الفعل للأمام والخلف هي نفسها في التوازن الديناميكي.حركة رد فعل للأمام والخلف هي صفر للتوازن الثابت.

لماذا رد الفعل هو توازن ديناميكي؟

يمكن اشتقاق التفاعل الكيميائي كـ ؛ التوازن بين المواد المتفاعلة والمنتجات بعد الوصول إلى حالة النظام. في التفاعل الكيميائي ، تكون حركة تشكيل المواد المتفاعلة والمنتجات متشابهة وتتأثر العديد من العوامل في الديناميكية بما ستكون عليه هذه النسبة. من ناحية أخرى ، عندما تكون معادلة التوازن الديناميكي متشابهة بسبب رد فعل للأمام والخلف لا يزال يظهر ولكن حركة رد الفعل إلى الأمام ورد الفعل المتخلف ستكون كما هي دون تغيير.

ماذا يحدث عندما يصل التفاعل إلى التوازن الديناميكي؟

عندما يصل التفاعل إلى التوازن الديناميكي في ذلك الوقت ، يظل تركيز المنتجات والمواد المتفاعلة دون تغيير. تظل حركة رد الفعل الأمامي ورد الفعل الخلفي على أنها حالة ثابتة ولا يتوقف التفاعل. 

خصائص النظام للتوازن المعترف به: -

يمكن تقدير النظام في حالة توازن بسهولة بمساعدة خاصيتين للنظام. الخصائص مذكورة أدناه ،

  • إذا ظلت حركة التفاعل للأمام والخلف متشابهة بالنسبة للمنتجات والمواد المتفاعلة.
  • تبقى جميع المنتجات والمواد المتفاعلة في حالة توازن.

كيف تعرف إذا كان التفاعل في حالة توازن؟

يتم الوصول إلى رد فعل عند نقطة التوازن عندما تكون حركة التفاعل الأمامي وحركة التفاعل الخلفي متماثلتين. كل تركيز المادة المتفاعلة وتركيز المنتج لم يتغير عند حالة التوازن.

القوى المؤثرة على النظام متساوية ومتقابلة في التوازن الديناميكي. افترض أن القوة Fa يعمل على الجسم تحت الحركة يعني بعض القوة Fb يتصرف عكس Fa لموازنة النظام بحيث يمكن ضبط السرعة ثابتة.

Fa= - فb

Fa+ فb = F.صاف = 0

طريقة التعرف على رد الفعل في حالة توازن: -

الطرق التي يمكن للمراقب من خلالها فهم رد الفعل في حالة توازن مذكورة أدناه ،

  • عن طريق فحص تركيز المنتجات والمواد المتفاعلة على فترات منتظمة.
  • عندما يلاحظ مراقب ذلك ، فإن تركيز المنتجات والمواد المتفاعلة لا يتغير يعني في حالة مماثلة ، وهذا يعني أن التفاعل في حالة توازن.
  • بمساعدة الطريقة الفيزيائية والطريقة الكيميائية أيضًا يمكن تقدير حالة التوازن بسهولة.

هل كل تفاعلات التوازن ديناميكية؟

نعم ، جميع تفاعلات التوازن ديناميكية. يعتمد تكوين حالة التوازن على نسبة حركة التفاعل الأمامي وحركة التفاعل الخلفي. في حالة التوازن الديناميكي ، تتشابه حركة التفاعل الأمامي وحركة التفاعل الخلفي.

شروط تفاعل التوازن الديناميكي: -

الشروط المسؤولة عن تفاعل التوازن الديناميكي مذكورة أدناه ،

  • كثافة
  • السعة الحرارية محددة
  • حركة رد الفعل إلى الأمام
  • الحركة لرد الفعل العكسي
  • التركيز
  • يجب أن يكون النظام موجودًا في النظام المغلق
  • يجب أن تكون العملية قابلة للعكس
  • قوة مماثلة وقوة معاكسة
  • تغير في الضغط
  • تغير في درجة الحرارة
  • المكونات الكيميائية

ملامح رد الفعل في التوازن الديناميكي:

للبقاء في رد فعل في حالة التوازن الديناميكي ، تعتمد الكثير من العوامل. في حالة حدوث أي تغييرات في النظام الديناميكي ، ستتغير حالة التوازن الديناميكي.

ميزات التفاعل في التوازن الديناميكي مذكورة أدناه ،

  • القوة الكلية في النظام الديناميكي للحصول على حالة التوازن الديناميكي هي غير صفرية.
  • يظهر التوازن الديناميكي في النظام المغلق. لا يتم إدخال أي نوع من الكائنات أو الخروج من النظام أثناء العملية.
  • ستكون حركة رد الفعل الأمامي وحركة التفاعل الخلفي هي نفسها.
  • تحدث العملية في النظام المغلق بشكل مستمر عندما تصل العملية إلى حالة التوازن الديناميكي.
  • يمكن أن تغير خصائص مادة مثل درجة الحرارة والضغط والكثافة والحرارة النوعية أيضًا حالة التوازن الديناميكي.
  • تظل خصائص مادة مثل التركيز والانبعاثية دون تغيير في حالة التوازن الديناميكي.

ملامح رد فعل عكسي في التوازن الديناميكي:

تُشتق العملية القابلة للانعكاس كتوازن ديناميكي عندما تظل حركة التفاعل الأمامي والتفاعل الخلفي بنفس الحركة ونتيجة لذلك لا يتم ملاحظة أي تغييرات في نظام الإغلاق. خلال أي نوع من الكائنات لا يدخل أو يتواجد في النظام.

يتم وصف ميزات رد الفعل العكسي في التوازن الديناميكي أدناه ،

  • بينما يظل التفاعل القابل للانعكاس في حالة التوازن الديناميكي في ذلك الوقت المحدد ، يحدث التفاعل في نظام يجب إغلاقه. أثناء العملية ، لا يتم إدخال أي نوع من المواد أو أي جزء منها إلى النظام ومحيطه.
  • تظل حركة رد الفعل الأمامي وحركة التفاعل الخلفي في رد الفعل القابل للانعكاس متشابهة.
  • يظل الضغط الجزئي وتركيز كل المواد المرتبطة بالعملية دون تغيير.
  • القوة الكلية في النظام الديناميكي للحصول على حالة التوازن الديناميكي هي غير صفرية.
  • في التوازن الديناميكي ، يحدث التفاعل بشكل مستمر.

أمثلة على التفاعل في التوازن الديناميكي:

أحد الأمثلة التي يمكننا أن نقولها عن التفاعل في التوازن الديناميكي هو احتراق الفحم. عندما يحترق الفحم في ذلك الوقت ، يتم إطلاق ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي والمكون الرئيسي للفحم هو الكربون. يعني أنه يمكننا القول أنه في بداية العملية يتكون الفحم من الحالة الصلبة من الكربون وبعد حرق الفحم يطلق الكربون كشكل غازي.

التفاعل والتوازن الديناميكي
صورة - احتراق الفحم كمثال على التفاعل والتوازن الديناميكي ؛
حقوق الصورة- ويكيبيديا

لذلك ، من خلال هذه المساعدة في هذه العملية ، يبقى الكربون في حالة توازن ديناميكي في الغلاف الجوي.

مثال آخر على التفاعل في التوازن الديناميكي هو السيارة تتحرك بدون تغيير تسارع. يعني التسارع غير المتغير أن تسارع السيارة لا يتغير بأي حال من الأحوال. بطريقة أخرى يمكننا أن نقول أنه إذا كان التسارع صفرًا فإن التسارع لا يتغير وبالتالي يمكن للمرء أن يقول بسهولة أن التسارع لم يتغير.

عندما تحتوي السيارة على تسارع غير متغير في هذا الوقت بالذات ، يتم موازنة الوزن بواسطة قوة رد الفعل ويتم موازنة القوة الأمامية بالاحتكاك. كما يتم معارضة القوة الأمامية بالاحتكاك بحركة متساوية. لم يلاحظ أي تغيير آخر في القوة. تظل القوة الكلية كما هي ومن ثم يقال إنها في حالة توازن ديناميكي.

بعض الأمثلة الأخرى للتفاعل في التوازن الديناميكي المدرجة أدناه ،

  • يتحرك القارب في النهر بسرعة مماثلة
  • الجري في حلقة مفرغة بعد عدم تغيير سرعة
  • احتراق الخشب
  • قطار يتحرك بسرعة مماثلة
  • طائرة تحلق بسرعة مماثلة
  • تعرق

الخلاصة:

توازن التفاعل هو توازن ديناميكي. يقال إن العملية القابلة للعكس تكون في حالة توازن ديناميكي عندما تحدث العمليات الأمامية والعكسية بنفس المعدل ، مما يؤدي إلى عدم وجود تغيير ملحوظ في النظام. بمجرد إنشاء التوازن الديناميكي ، تظل التركيزات أو الضغوط الجزئية لجميع الأنواع المشاركة في العملية ثابتة.

إندراني بانيرجي

مرحباً .. أنا إندراني بانيرجي. أكملت درجة البكالوريوس في الهندسة الميكانيكية. أنا شخص متحمس وأنا شخص إيجابي حول كل جانب من جوانب الحياة. أحب قراءة الكتب والاستماع إلى الموسيقى. دعنا نتواصل من خلال LinkedIn-https: //www.linkedin.com/in/indrani-banerjee-2487b4214

آخر المقالات

رابط إلى هيكل وخصائص NaOH Lewis: 17 حقائق كاملة

هيكل وخصائص NaOH Lewis: 17 حقائق كاملة

هيدروكسيد الصوديوم عبارة عن قاعدة غير عضوية قوية ذات كتلة مولية 40 جم / مول. دعونا نناقش المزيد من هيدروكسيد الصوديوم في المقالة التالية. NaOH عبارة عن قاعدة معدنية قلوية ، لذا فإن طبيعة القاعدة قوية جدًا. إنه أيوني ...