Pada keseimbangan dinamik (dynamic equilibrium), tindak balas ke depan dan tindak balas songsang berterusan pada kadar yang sama, jadi jumlah bahan tindak balas dan hasil kekal malar. Tindak balas tidak berhenti. Perkataan yang biasanya dicari pemeriksa ialah “dinamik”, dan tugas anda ialah menunjukkan anda tahu sebabnya.
Pelajaran ini menyusul mewakilkan tindak balas berbalik dan menyediakan asas untuk meramal anjakan dalam perubahan berbalik dan keseimbangan.
Apa yang sebenarnya berlaku?
Mulakan dengan tindak balas berbalik dalam bekas tertutup. Pada mulanya hanya bahan tindak balas ada, jadi hanya tindak balas ke depan boleh berlaku dan ia paling pantas. Apabila hasil bertambah, tindak balas songsang bermula dan semakin laju, sementara tindak balas ke depan menjadi perlahan kerana bahan tindak balas digunakan.
Akhirnya kedua-dua kadar menjadi sama. Sejak itu, setiap zarah hasil yang terbentuk dipadankan dengan satu yang terurai. Campuran kelihatan tidak berubah, tetapi ia sangat sibuk.
Gambaran yang membantu
Bayangkan eskalator dua hala antara dua tingkat, dengan bilangan orang yang sama melangkah naik di setiap hujung setiap minit. Bilangan orang di setiap tingkat kekal malar, namun orang sentiasa bergerak.
Gambaran ini berguna, tetapi ia hanya analogi. Pernyataan yang benar ialah tentang kadar tindak balas dan kepekatan.
Syarat untuk keseimbangan dinamik
- Sistem tertutup: tiada apa masuk atau keluar.
- Tindak balas itu berbalik.
- Suhu tetap (dan syarat lain juga).
- Kadar tindak balas ke depan dan songsang sama.
- Akibatnya, kepekatan kekal malar (bukan sama).
Contoh berlangkah
Nitrogen dioksida dan dinitrogen tetroksida berada dalam picagari tertutup pada suhu malar. Selepas beberapa minit warna berhenti berubah. Seorang pelajar menulis: “Tindak balas telah berhenti kerana warna malar.” Tulis penerangan yang betul.
Langkah 1, namakan keadaan: campuran telah mencapai keseimbangan dinamik.
Langkah 2, nyatakan apa yang malar: kepekatan N₂O₄ dan NO₂ kekal malar, itulah sebabnya warna tetap.
Langkah 3, nyatakan sebabnya: kadar tindak balas ke depan, N₂O₄ → 2NO₂, sama dengan kadar tindak balas songsang, 2NO₂ → N₂O₄.
Langkah 4, namakan syaratnya: ini berlaku kerana picagari itu tertutup, jadi gas tidak dapat terlepas.
Jawapan model: “Sistem berada pada keseimbangan dinamik. Tindak balas ke depan dan songsang masih berlaku pada kadar yang sama, jadi kepekatan NO₂ dan N₂O₄ tidak berubah dan warna kekal malar. Sistem ini tertutup.”
Kesilapan yang perlu diawasi
Kesilapan itu ialah frasa “tindak balas berhenti”, dan sepupunya: “jumlahnya sama.”
Jawapan yang salah: “Pada keseimbangan jumlah bahan tindak balas dan hasil sama, kerana tindak balas berhenti.”
Kedua-dua bahagian salah. Jumlahnya malar, tidak semestinya sama, dan tindak balas berterusan.
Pembetulan: “Pada keseimbangan kadar tindak balas ke depan dan songsang sama, jadi jumlah bahan tindak balas dan hasil kekal malar.” Ujian pantas: perkataan mana menerangkan kadar (sama) dan perkataan mana menerangkan jumlah (malar).
Semak diri
1. Nyatakan dua syarat yang diperlukan untuk tindak balas berbalik mencapai keseimbangan dinamik.
Lihat jawapan
Mana-mana dua daripada: sistem tertutup; tindak balas berbalik; suhu dan tekanan dikekalkan tetap. Sesetengah jawapan turut menerima bahawa kadar ke depan dan songsang menjadi sama, tetapi itu hasil dan bukan syarat.
2. Terangkan mengapa warna dalam campuran N₂O₄/NO₂ tertutup boleh malar walaupun tindak balas masih berlaku.
Lihat jawapan
Tindak balas ke depan dan songsang berlaku pada kadar yang sama, jadi NO₂ terbentuk secepat ia digunakan. Kepekatan NO₂ oleh itu malar dan warna juga malar.
3. Bikar terbuka digunakan untuk tindak balas yang membebaskan gas. Mengapa ini tidak akan mencapai keseimbangan dinamik?
Lihat jawapan
Gas terlepas ke persekitaran, jadi tindak balas songsang tidak dapat berlaku pada kadar yang sama. Sistem itu terbuka, jadi jumlahnya terus berubah dan tidak menjadi malar.
Ke mana selepas ini
Apabila maksudnya mantap, teruskan ke meramal anjakan apabila satu perubahan dinyatakan. Penaakulan tentang kadar juga berkaitan dengan kadar tindak balas.
Jika anda faham keseimbangan tetapi penerangan bertulis masih kehilangan markah, guru kami dalam tuisyen Kimia dalam talian satu dengan satu boleh menyemak perkataan anda bersama anda.