הבדל מפתח - שיווי משקל פיזי לעומת כימי
מצב שיווי משקל מתאר את ריכוזי המגיבים והתוצרים בתערובת תגובה במערכת סגורה. שיווי משקל יכול להתרחש רק במערכת סגורה. בשיווי משקל, ריכוזי המגיבים והתוצרים נשארים בערכים קבועים. אם משתנה כמות המגיבים או התוצרים, גם ריכוז המרכיבים האחרים משתנה באופן ספונטני על מנת לשמור על שיווי המשקל. בהתבסס על מאפייני שיווי המשקל, ישנם שני סוגים; שיווי משקל פיזיקלי ושיווי משקל כימי. ההבדל העיקרי בין שיווי משקל פיזיקלי לכימי הוא ששיווי משקל פיזיקלי הוא שיווי משקל שבו המצב הפיזי של המערכת אינו משתנה ואילו שיווי משקל כימי הוא מצב שיווי המשקל שבו ריכוזי המגיבים והתוצרים אינם משתנה עם הזמן.
מהו שיווי משקל פיזיקלי?
שיווי משקל פיזיקלי הוא מצב שיווי משקל שבו המצב הפיזי של המערכת אינו משתנה. שינוי שלב של חומר משלב אחד לאחר הוא תהליך פיזיקלי. מכאן שמצב שיווי המשקל שבו המצב הפיזי אינו משתנה עם הזמן ידוע בתור שיווי המשקל הפיזי. ישנם שלושה סוגים עיקריים של שיווי משקל פיזיקלי;
שיווי משקל מוצק-נוזל
לדוגמה, שיווי המשקל בין קרח למים הוא שיווי משקל פיזיקלי מכיוון שלא מתרחשות תגובות כימיות. כל חומר טהור יכול להתקיים גם בשלבים מוצקים וגם בשלבים נוזליים בנקודת ההיתוך של אותו חומר. נקודת ההיתוך היא הטמפרטורה שבה החומר המוצק מתחיל להימס (הומר לצורתו הנוזלית).
איזון אדי נוזל
שיווי המשקל בין מים לקיטור הוא שיווי משקל פיזיקלי שבו לא מתרחשות תגובות כימיות. עם זאת, סוג זה של שיווי משקל מתרחש רק בתוך מערכות סגורות, אלא אם כן האדים בורח משיווי המשקל.
שיווי משקל אדי מוצק
ניתן לראות סוג זה של שיווי משקל פיזיקלי בחומרים שעוברים סובלימציה. שם, שיווי המשקל מתרחש בטמפרטורת הסובלימציה (סובלימציה היא המרה של מוצק ישירות לשלב האדים, מבלי לעבור שלב נוזלי). לדוגמה, המרה של אמוניום כלורי מוצק (NH4Cl) לאמוניום כלורי בגז.
מהו שיווי משקל כימי?
שיווי משקל כימי הוא מצב שיווי המשקל שבו ריכוזי המגיבים והתוצרים אינם משתנים עם הזמן. ניתן להבחין בסוג זה של שיווי משקל בתגובות כימיות הפיכות.שיווי המשקל הכימי נוצר כאשר התגובות קדימה ואחורה של התגובה הכימית הפיכה מתרחשות באותו קצב. אין שינויים נטו בריכוזים של כל מגיב ומוצר המעורבים בתגובות שיווי משקל.
איור 1: גרף התגובה בין A ל-B; ריכוזי המגיבים הופכים קבועים לאחר שתערובת התגובה משיגה שיווי משקל
לדוגמה, התגובה בין גז מימן לאדי יוד במערכת סגורה נותנת בהתחלה צבע סגול עמוק שלאחר מכן דוהה עם הזמן. הצבע הסגול העמוק ניתן על ידי אדי יוד. הצבע דוהה בגלל התגובה בין אדי יוד לגז מימן. לאחר זמן מה, הצבע נשאר קבוע. זוהי הנקודה שבה התגובה השיגה מצב שיווי משקל.זהו שיווי משקל כימי.
H2(g) + I2(g) ↔ HI(g)
מהם הדמיון בין שיווי משקל פיזיקלי וכימי?
- שיווי המשקל הפיזי והכימי הן צורות של מצבי שיווי משקל.
- לצורת שיווי משקל פיזיקלי וגם כימי יש פרמטרים קבועים עם הזמן.
מה ההבדל בין שיווי משקל פיזיקלי וכימי?
שיווי משקל פיזי לעומת כימי |
|
| שיווי משקל פיזיקלי הוא מצב שיווי משקל שבו המצב הפיזי של המערכת אינו משתנה. | שיווי משקל כימי הוא מצב שיווי המשקל שבו ריכוזי המגיבים והמוצרים אינם משתנים עם הזמן. |
| טבע | |
| שיווי משקל פיזיים לא מראים שום שינוי במצבים הפיזיקליים של החומר המעורב בשיווי המשקל. | שיווי משקל כימיים אינם מראים שינויים בריכוזים של מגיבים ומוצרים המעורבים בשיווי המשקל. |
| Theory | |
| שיווי משקל פיזי כולל קיום משותף של שני מצבים פיזיקליים בתוך אותה מערכת סגורה. | שיווי משקל כימיים כוללים שיעורים שווים של תגובות קדימה ואחורה. |
סיכום – שיווי משקל פיזי לעומת כימי
מצב שיווי המשקל של מערכת הוא המצב של פרמטרים קבועים בתוך אותה מערכת. בהתבסס על המאפיינים של מצב שיווי המשקל של מערכת, קיימות שתי צורות של שיווי משקל; שיווי משקל פיזיקלי ושיווי משקל כימי.ההבדל בין שיווי משקל פיזיקלי לכימי הוא ששיווי משקל פיזיקלי הוא שיווי משקל שבו המצב הפיזיקלי של המערכת אינו משתנה ואילו שיווי משקל כימי הוא מצב שיווי המשקל שבו ריכוזי המגיבים והתוצרים אינם משתנה עם הזמן.
