不均一な化学平衡は、混合物の組成が時間とともに変化する化学物質の混合物の挙動を表します。このプロセスは、溶媒の組成が一定である均一平衡とは異なります。水のビーカー 1 つと洗剤のビーカー 2 つを考えてみましょう。ビーカーの中の水が洗剤を溶かし、結果として洗剤が薄まっていきます。不均一な化学平衡では、反応物と生成物の濃度は時間と空間によって変化する可能性があります。
不均一な化学平衡は、単一相内の化学反応の反応物と生成物の濃度間のバランスです。これは、化学平衡が、反応物と生成物の両方の単一セットの濃度で発生することを意味します。
均一化学平衡と不均一化学平衡:
不均一な化学平衡は、異なる化学種が互いに異なる量で、または化学量論的に存在するシステムです。これは、すべての化学種が互いに同じ量または均一に存在する均一化学平衡とは対照的です。均一な化学平衡では、化学反応は起こりません。対照的に、不均一な化学平衡では、反応物が生成物に変換される化学反応が発生し、逆の反応が発生して反応物が反応物に再変換されます。
不均一な化学平衡を制御する要因:
平衡定数:
不均一な化学平衡を制御する最初の要因は、平衡定数です。平衡定数は、生成物と反応物との比であり、生成物濃度と反応物濃度の商に等しい。平衡定数は、特定の温度での混合物中の製品のパーセンテージを決定できます。また、ギブスの自由エネルギーまたは特定の温度での自由エネルギーの変化を決定することもできます。
気温:
不均一な化学平衡を達成するための最も重要な要素は温度です。平衡定数は温度に正比例します。温度が上昇すると、平衡定数は減少します。
温度は、分子をより速く振動させるため、不均一平衡の自由エネルギーに特に強い影響を与えます。その結果、彼らのエネルギーはより広く拡散します。
集中:
不均一な化学平衡では、溶液中の化学物質の濃度は等しくなりますが、混合物は等しくありません。たとえば、塩を水に加えると、混合物はより不均一になります。混合物中の水の濃度は同じままですが、混合物はもはや均質ではありません。これは、水中の小さな白い塊の形成によって見ることができます.
反応率:
不均一な化学平衡では、反応は 1 つの場所で発生し、生成物と反応物は溶液全体に分散されます。均一溶液での反応速度は、不均一溶液での反応速度よりもはるかに高速です。これは、反応物と生成物が均一な溶液の溶液全体に均等に分布しているためです。そのため、反応物と生成物の拡散は、不均一な溶液の反応物と生成物の拡散よりもはるかに高速です。
反応物の量:
不均一な化学平衡では、反応物と生成物の量はすべての領域で同じではありません。これは、化学反応における原子と分子がシステム全体に拡散または移動するためです。これは、ある物質の濃度が、システムのある場所では別の場所よりも高いことが多いことを意味します.
不均一な化学平衡の例:
<オール>結論:
不均一な化学平衡では、反応に関与する物質は反応混合物に均一に分布していません。不均一な化学平衡では、化合物は化学反応と運動の相互作用によって共通の分布に向かって拡散します。この現象は、光合成などの自然のプロセスで重要な役割を果たしており、汚染物質が空気中に拡散するときにも観察されます。
不均一な化学平衡の数学的形式は、水による CO2 のガス吸収の研究に関心を持っていたポーランドの科学者スタニスラス デメルによって発見されました。
