在化学中,“平衡”是指化学反应的一种状态,在这种状态下,从外部的角度看,反应物和产物混合物的成分不能发生进一步的变化。然而,分析混合物内部发生的情况,可以让我们知道变化是否真的没有发生,或者它是否以相同的速度从任何一方发生,使它看起来真正的变化没有发生。这定义了这里讨论的两个术语的概念。动态平衡是反应物转化为产物的速率与产物转化为反应物的速率相近或相等的位置,而静态平衡是反应停止的点;在这里,反应物不再变成产物,产物也不再变成反应物。静态平衡和动态平衡的主要区别在于产物和反应的运动。
假设反应只有反应物开始。在这种情况下,反应物最初会相互反应并开始生成产物。当反应物的初始浓度较高时,会有更多的反应物转化为产物。然而,随着产物分子数量的增加,产物又开始分解成反应物分子。但由于产物的分子数小于反应物的分子数,反应物转化为产物的速率高于产物转化回反应物的速率。反应物转化为产物的过程一般称为正反应,产物转化为反应物的过程称为反反应。基本上,在动态平衡中,前向反应和后向反应以相同的速率发生,尽管人们认为产物和反应物的数量保持不变。
通过采用新的平衡点,处于平衡状态的反应也有可能对外部因素作出反应。这一行动受勒夏特利尔原则的制约。例如,当向系统中加入额外的反应物时,正向反应的速率瞬间增加,直到达到新的平衡。当产品浓度增加时,同样适用;反向反应的速率将增加,直到新的平衡点。此外,平衡时的反应对温度和压力等因素也很敏感。平衡的速率和位置可以通过一个叫做“平衡常数”的计算数字来预测
在静态平衡的情况下,如在动态平衡中,反应物的数量和产物的数量保持不变。然而,反应本身已经停止,没有更多的反应物转化为产物,反之亦然。这就给出了静态条件的概念,顾名思义。例如,假设反应开始于几个反应物分子和几个产物分子。过一段时间,反应就会停止。这意味着混合物中的成分实际上保持不变,没有任何互换。
一般来说,不可逆反应可以归入这一类,因为系统内没有发生进一步的变化。然而,这种情况在机械意义上比化学意义上更有意义。
动态平衡是反应物转化为产物,产物以相等且恒定的速率转化为反应物的平衡。
静态平衡是当反应中的所有粒子都处于静止状态,并且反应物和产物之间没有运动时发生的平衡。
在动态平衡中,混合物内部会发生变化,使总成分保持不变。
在静态平衡中,混合物中没有发生进一步的变化。
在动态平衡中,正向反应的速率等于反向反应的速率。
在静态平衡中,向前和向后的反应都停止了。
动态平衡与系统中发生的确切情况并不相似。
相反,静态平衡将代表混合物中的确切情况。
动力学平衡更常在化学背景下讨论。
静态平衡通常应用于机械环境,而不是化学环境。
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