Τι είναι η Δυναμική Ισορροπία;

Η δυναμική ισορροπία είναι μια κατάσταση στην οποία η αναλογία προϊόντων προς αντιδρώντα σε μια χημική αντίδραση παραμένει σταθερή. Η σταθερή αναλογία προϊόντων προς αντιδρώντα δεν σημαίνει ότι η αντίδραση είναι εντελώς στατική ή ότι τα αντιδρώντα δεν αντιδρούν για να σχηματίσουν προϊόντα και αντίστροφα. Αυτός ο τύπος ισορροπίας είναι «δυναμικός» επειδή υπάρχει μια συνεχής ανταλλαγή μεταξύ αντιδρώντων και προϊόντων καθώς η αντίδραση συνεχίζει να καταναλώνει αντιδρώντα για να σχηματίσει προϊόντα και να καταναλώνει προϊόντα για να σχηματίσει αντιδρώντα. Η αναλογία μεταξύ προϊόντων και αντιδρώντων δεν αλλάζει επειδή ο ρυθμός της αντίδρασης που ευνοεί τα προϊόντα και ο ρυθμός της αντίδρασης που ευνοεί τα αντιδρώντα είναι ίσοι. Οι ίσοι ρυθμοί δεν οδηγούν σε καμία αλλαγή στην αναλογία προϊόντος προς αντιδρών με την πάροδο του χρόνου, επομένως η αντίδραση λέγεται ότι βρίσκεται σε ισορροπία ή σε σταθερή κατάσταση.

Μια αντίδραση πρέπει να είναι αναστρέψιμη εάν πρόκειται να φτάσει σε οποιαδήποτε μορφή δυναμικής ισορροπίας. Μια αναστρέψιμη αντίδραση είναι μια χημική αντίδραση κατά την οποία τα αντιδρώντα μπορούν να αντιδράσουν για να σχηματίσουν προϊόντα που μπορούν να αντιδράσουν μεταξύ τους για να σχηματίσουν τα αρχικά αντιδρώντα. Οι αναστρέψιμες αντιδράσεις συχνά ευνοούν είτε τα αντιδρώντα είτε τα προϊόντα, έτσι ενώ είναι δυνατό η αντίδραση να προχωρήσει και με τους δύο τρόπους, η αντίδραση τείνει να παράγει περισσότερα από το ένα από το άλλο. Αυτό σημαίνει ότι η «θέση» μιας δυναμικής ισορροπίας μπορεί να περιλαμβάνει μεγαλύτερη ποσότητα είτε προϊόντων είτε αντιδρώντων. Μια «σταθερά ισορροπίας» χρησιμοποιείται για να περιγράψει και να κάνει υπολογισμούς που σχετίζονται με τη θέση της ισορροπίας μιας δεδομένης αντίδρασης.

Πολλές διαφορετικές αλλαγές σε μεταβλητές που σχετίζονται με μια χημική αντίδραση μπορούν να μετατοπίσουν τη θέση της δυναμικής ισορροπίας. Η Αρχή του Le Châtelier παρέχει έναν γενικό τρόπο για τους χημικούς να σκεφτούν τις αλλαγές στη δυναμική ισορροπία. Η αρχή δηλώνει, γενικά, ότι όταν ασκείται πίεση σε μια αντίδραση σε κατάσταση ισορροπίας, η αντίδραση θα μετατοπιστεί προς την κατεύθυνση που ελαχιστοποιεί την αλλαγή στην ισορροπία. Αν κάποιος προσθέσει περισσότερο αντιδρών σε μια αντίδραση σε κατάσταση ισορροπίας, η ισορροπία θα μετατοπιστεί προς τα προϊόντα και θα επιτύχει μια νέα ισορροπία με βάση το νέο αντιδραστήριο και τις συγκεντρώσεις προϊόντος.

Η δυναμική ισορροπία είναι εγγενώς συνδεδεμένη με τους ρυθμούς με τους οποίους συμβαίνουν οι χημικές αντιδράσεις. Μπορεί κανείς να σκεφτεί μια δυναμική ισορροπία ως δύο διακριτές χημικές αντιδράσεις. Το ένα συμβαίνει στην προς τα εμπρός κατεύθυνση, με τα αντιδρώντα να σχηματίζουν προϊόντα, ενώ το άλλο συμβαίνει στην αντίστροφη κατεύθυνση, με τα προϊόντα της πρώτης αντίδρασης να σχηματίζουν αντιδραστήρια. Τελικά, αυτές οι δύο αντιδράσεις εγκαθίστανται σε μια ισορροπία με βάση τις σταθερές ισορροπίας τους. Στην ισορροπία, η μπροστινή και η αντίστροφη αντίδραση συμβαίνουν με τον ίδιο ρυθμό.