Differenza chiave: equilibrio fisico vs equilibrio chimico
Uno stato di equilibrio descrive le concentrazioni di reagenti e prodotti in una miscela di reazione in un sistema chiuso. Un equilibrio può avvenire solo in un sistema chiuso. In equilibrio, le concentrazioni di reagenti e prodotti rimangono a valori costanti. Se la quantità di reagenti o prodotti viene modificata, anche la concentrazione di altri costituenti viene modificata spontaneamente per mantenere l'equilibrio. In base alle caratteristiche dell'equilibrio, ci sono due tipi; equilibrio fisico ed equilibrio chimico. Il differenza fondamentale tra equilibrio fisico e chimico è quello un equilibrio fisico è un equilibrio in cui lo stato fisico del sistema non cambia mentre l'equilibrio chimico è lo stato di equilibrio in cui le concentrazioni di reagenti e prodotti non cambiano nel tempo.
Cos'è l'equilibrio fisico?
Un equilibrio fisico è uno stato di equilibrio in cui lo stato fisico del sistema non cambia. Il cambiamento di fase della materia da una fase all' altra è un processo fisico. Quindi lo stato di equilibrio in cui lo stato fisico non cambia nel tempo è noto come equilibrio fisico. Esistono tre tipi principali di equilibrio fisico;
Equilibrio solido-liquido
Ad esempio, l'equilibrio tra ghiaccio e acqua è un equilibrio fisico perché non ci sono reazioni chimiche in atto. Qualsiasi sostanza pura può coesistere sia in fase solida che liquida al punto di fusione di quella sostanza. Il punto di fusione è la temperatura alla quale la sostanza solida inizia a fondersi (convertita nella sua forma liquida).
Equilibrio liquido-vapore
L'equilibrio tra acqua e vapore è un equilibrio fisico in cui non si verificano reazioni chimiche. Tuttavia, questo tipo di equilibrio si verifica solo all'interno di sistemi chiusi, a meno che il vapore non fuoriesca dall'equilibrio.
Equilibrio vapore solido
Questo tipo di equilibrio fisico può essere osservato nelle sostanze che subiscono la sublimazione. Lì, l'equilibrio avviene alla temperatura di sublimazione (la sublimazione è la conversione di un solido direttamente nella fase vapore, senza passare una fase liquida). Ad esempio, la conversione del cloruro di ammonio solido (NH4Cl) in cloruro di ammonio gassoso.
Cos'è l'equilibrio chimico?
L'equilibrio chimico è lo stato di equilibrio in cui le concentrazioni di reagenti e prodotti non cambiano nel tempo. Questo tipo di equilibrio può essere osservato nelle reazioni chimiche reversibili. L'equilibrio chimico risulta quando le reazioni avanti e indietro della reazione chimica reversibile si verificano alla stessa velocità. Non ci sono cambiamenti netti nelle concentrazioni di ciascun reagente e prodotto che sono coinvolti nelle reazioni di equilibrio.
Figura 1: Grafico della reazione tra A e B; le concentrazioni di reagente diventano costanti dopo che la miscela di reazione ha ottenuto un equilibrio
Ad esempio, la reazione tra idrogeno gassoso e vapore di iodio in un sistema chiuso dà all'inizio un colore viola intenso che poi svanisce con il tempo. Il colore viola intenso è dato dai vapori di iodio. Il colore sbiadisce a causa della reazione tra i vapori di iodio e l'idrogeno gassoso. Dopo qualche tempo, il colore rimane costante. È il punto in cui la reazione ha raggiunto uno stato di equilibrio. Questo è un equilibrio chimico.
H2(g) + I2(g) ↔ HI(g)
Quali sono le somiglianze tra equilibrio fisico e chimico?
- Sia l'equilibrio fisico che quello chimico sono forme di stati di equilibrio.
- Entrambe le forme di equilibrio fisico e chimico hanno parametri che sono costanti nel tempo.
Qual è la differenza tra equilibrio fisico e chimico?
Equilibrio fisico vs chimico |
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| Un equilibrio fisico è uno stato di equilibrio in cui lo stato fisico del sistema non cambia. | L'equilibrio chimico è lo stato di equilibrio in cui le concentrazioni di reagenti e prodotti non cambiano nel tempo. |
| Natura | |
| Gli equilibri fisici non mostrano alcun cambiamento negli stati fisici della materia coinvolti nell'equilibrio. | Gli equilibri chimici non mostrano variazioni nelle concentrazioni di reagenti e prodotti coinvolti nell'equilibrio. |
| Teoria | |
| L'equilibrio fisico include la coesistenza di due stati fisici all'interno dello stesso sistema chiuso. | Gli equilibri chimici includono tassi uguali di reazioni in avanti e all'indietro. |
Riepilogo – Equilibrio fisico vs chimico
Lo stato di equilibrio di un sistema è lo stato di avere parametri costanti all'interno di quel sistema. In base alle caratteristiche dello stato di equilibrio di un sistema, esistono due forme di equilibrio; equilibrio fisico ed equilibrio chimico. La differenza tra equilibrio fisico e chimico è che un equilibrio fisico è un equilibrio in cui lo stato fisico del sistema non cambia mentre l'equilibrio chimico è lo stato di equilibrio in cui le concentrazioni di reagenti e prodotti non cambiano nel tempo.
