Kaj je dinamično ravnovesje?

Dinamično ravnotežje je stanje, v katerem razmerje med produkti in reaktanti v kemični reakciji ostane konstantno. Konstantno razmerje med produkti in reaktanti ne pomeni, da je reakcija popolnoma statična ali da reaktanti ne reagirajo, da nastanejo produkti, in obratno. Ta vrsta ravnotežja je »dinamična«, ker obstaja stalna izmenjava med reaktanti in produkti, saj reakcija še naprej porablja reaktante za tvorbo produktov in porablja produkte za tvorbo reaktantov. Razmerje med produkti in reaktanti se ne spremeni, ker sta hitrost reakcije, ki daje prednost produktom, in hitrost reakcije, ki daje prednost reaktantom, enaka. Zaradi enakih hitrosti se razmerje med produktom in reaktantom sčasoma ne spremeni, zato naj bi bila reakcija v ravnotežju ali v stabilnem stanju.

Reakcija mora biti reverzibilna, če želi doseči kakršno koli obliko dinamičnega ravnovesja. Reverzibilna reakcija je kemična reakcija, pri kateri lahko reaktanti reagirajo, da tvorijo produkte, ki lahko reagirajo med seboj in tvorijo prvotne reaktante. Reverzibilne reakcije pogosto dajejo prednost bodisi reaktantom bodisi produktom, tako da čeprav je možno, da reakcija poteka v obe smeri, reakcija ponavadi proizvede več enega kot drugega. To pomeni, da lahko “položaj” dinamičnega ravnotežja vključuje večjo količino bodisi produktov bodisi reaktantov. „Konstanta ravnotežja“ se uporablja za opis in izračune v zvezi s položajem ravnotežja dane reakcije.

Številne različne spremembe spremenljivk, ki se nanašajo na kemično reakcijo, lahko premaknejo položaj dinamičnega ravnotežja. Le Châtelierjevo načelo zagotavlja splošen način za kemike, da razmišljajo o premikih v dinamičnem ravnotežju. Načelo na splošno pravi, da ko je reakcija v ravnotežju poudarjena, se reakcija premakne v smer, ki zmanjša spremembo ravnotežja. Če reakciji v ravnotežju dodamo več reaktantov, se bo ravnotežje premaknilo proti produktom in doseglo novo ravnotežje, ki temelji na novih koncentracijah reaktanta in produkta.

Dinamično ravnotežje je neločljivo povezano s hitrostmi, pri katerih potekajo kemične reakcije. Dinamično ravnotežje si lahko predstavljamo kot dve različni kemični reakciji. Ena se pojavi v smeri naprej, pri čemer reaktanti tvorijo produkte, medtem ko se druga pojavi v obratni smeri, pri čemer produkti prve reakcije tvorijo reaktante. Sčasoma se ti dve reakciji ustalita v ravnotežju na podlagi njunih ravnotežnih konstant. V ravnovesju se prednja in povratna reakcija odvijata z enako hitrostjo.