:For das Wirtschaftskonzept, sieh Dynamisches Gleichgewicht (Volkswirtschaft)

Ein dynamisches Gleichgewicht besteht, sobald eine umkehrbare Reaktion aufhört, sein Verhältnis von Reaktionspartnern/Produkten, aber Substanz-Bewegung zwischen den Chemikalien an einer gleichen Rate zu ändern, bedeutend, dass es keine Nettoänderung gibt. Es ist ein besonderes Beispiel eines Systems in einem unveränderlichen Staat. In der Thermodynamik ist ein geschlossenes System im thermodynamischen Gleichgewicht, wenn Reaktionen an solchen Raten vorkommen, die die Zusammensetzung der Mischung mit der Zeit nicht ändert. Reaktionen kommen wirklich tatsächlich manchmal kräftig vor, aber dermaßen, dass Änderungen in der Zusammensetzung nicht beobachtet werden können. Gleichgewicht-Konstanten können in Bezug auf die Rate-Konstanten für elementare Reaktionen ausgedrückt werden.

Beispiele

In einer neuen Flasche der Cola hat die Konzentration des Kohlendioxyds in der flüssigen Phase einen besonderen Wert. Wenn die Hälfte der Flüssigkeit eingegossen wird und die Flasche gesiegelt wird, wird Kohlendioxyd die flüssige Phase an einer jemals abnehmenden Rate verlassen, und der teilweise Druck des Kohlendioxyds in der Gasphase wird zunehmen, bis Gleichgewicht erreicht wird. An diesem Punkt kann ein Molekül von CO die flüssige Phase verlassen, aber dann wird ein anderes Molekül von CO vom Benzin bis die Flüssigkeit gehen. Am Gleichgewicht ist die Rate des Verlustes von CO der Rate des Gewinns gleich. In diesem Fall wird die Gleichgewicht-Konzentration von CO in der Flüssigkeit durch das Gesetz von Henry gegeben, das feststellt, dass die Löslichkeit eines Benzins in einer Flüssigkeit zum teilweisen Druck dieses Benzins über der Flüssigkeit direkt proportional ist. Diese Beziehung wird als geschrieben

wo k eine temperaturabhängige Konstante ist, ist p der teilweise Druck, und c ist die Konzentration von aufgelöstem Benzin in der Flüssigkeit. So hat der teilweise Druck von CO im Benzin zugenommen, bis dem Gesetz von Henry gefolgt wird. Die Konzentration des Kohlendioxyds in der Flüssigkeit hat abgenommen, und das Getränk hat etwas von seinem Zischen verloren.

Das Gesetz von Henry kann abgeleitet werden, indem es die chemischen Potenziale des Kohlendioxyds in den zwei Phasen veranlasst wird, einander gleich zu sein. Die Gleichheit des chemischen Potenzials definiert chemisches Gleichgewicht. Andere Konstanten für das dynamische Gleichgewicht, das Phase-Änderungen einschließt, schließen Teilungskoeffizienten und Löslichkeitsprodukt ein. Das Gesetz von Raoult definiert den Gleichgewicht-Dampf-Druck einer idealen Lösung.

Dynamisches Gleichgewicht kann auch in einem homogenen System bestehen. Ein einfaches Beispiel kommt mit dem Sauer-Grundgleichgewicht wie die "Trennung" von essigsaurer Säure in der wässrigen Lösung vor.

: CHCOH CHCO + H

Am Gleichgewicht ist der Konzentrationsquotient, K, die saure unveränderliche Trennung, (Thema einigen Bedingungen) unveränderlich

In diesem Fall ist die Vorwärtsreaktion mit der Befreiung von einigen Protonen von essigsauren sauren Molekülen verbunden, und die rückwärts gerichtete Reaktion ist mit der Bildung von essigsauren sauren Molekülen verbunden, wenn ein Azetation ein Proton akzeptiert. Gleichgewicht wird erreicht, wenn die Summe von chemischen Potenzialen der Arten auf der linken Seite des Gleichgewicht-Ausdrucks der Summe von chemischen Potenzialen der Arten auf der rechten Seite gleich ist. Zur gleichen Zeit sind die Raten von fortgeschrittenen und rückwärts gerichteten Reaktionen einander gleich. Gleichgewicht, das die Bildung von chemischen Komplexen einschließt, ist auch dynamisches Gleichgewicht, und Konzentrationen werden durch die Stabilitätskonstanten von Komplexen geregelt.

Dynamisches Gleichgewicht kann auch in der Gasphase als, zum Beispiel, wenn Stickstoff-Dioxyd dimerizes vorkommen.

:2NO NEIN;

In der Gasphase werden eckige Klammern nicht verwendet, weil diese eine Konzentration anzeigen, stattdessen wird ein kapitalisierter P verwendet, um teilweisen Druck anzuzeigen.

Beziehung zwischen Gleichgewicht und Rate-Konstanten

In einer einfachen Reaktion wie der isomerization:

es gibt zwei Reaktionen, die Vorwärtsreaktion in Betracht zu ziehen, in der die Art A in B und die rückwärts gerichtete Reaktion umgewandelt wird, in der B in A umgewandelt wird. Wenn beide Reaktionen elementare Reaktionen sind, dann wird die Rate der Reaktion durch gegeben

wo k die für die Vorwärtsreaktion unveränderliche Rate ist und k die Rate ist, die für die rückwärts gerichtete Reaktion und die eckigen Klammern unveränderlich ist, [..] zeigen Sie Konzentration an. Wenn nur A am Anfang, der Zeit t=0, mit einer Konzentration da ist, wird die Summe der zwei Konzentrationen, und [B], in der Zeit t, gleich sein.

:

Die Lösung dieser Differenzialgleichung ist

und wird am Recht illustriert. Da Zeit zur Unendlichkeit neigt, neigen die Konzentrationen und [B] zu unveränderlichen Werten. Lassen Sie t sich Unendlichkeit, d. h. t  im Ausdruck oben nähern:

In der Praxis werden Konzentrationsänderungen danach nicht messbar sein. Da sich die Konzentrationen danach nicht ändern, sind sie, definitionsgemäß, Gleichgewicht-Konzentrationen. Jetzt wird das für die Reaktion unveränderliche Gleichgewicht als definiert

Hieraus folgt dass das unveränderliche Gleichgewicht dem Quotienten der Rate-Konstanten numerisch gleich ist.

Im Allgemeinen können sie mehr als eine Vorwärtsreaktion und mehr als eine rückwärts gerichtete Reaktion sein. Atkins stellt fest, dass, für eine allgemeine Reaktion, das gesamte unveränderliche Gleichgewicht mit den Rate-Konstanten der elementaren Reaktionen durch verbunden ist

Siehe auch

• Gleichgewicht-Chemie
• Statisches Gleichgewicht
• Chemisches Gleichgewicht
• Strahlungsgleichgewicht