La diferència clau entre l'equilibri i l'estat estacionari és que en equilibri, les concentracions de tots els components es mantenen constants, mentre que, en estat estacionari, només alguns components es mantenen constants.
Quan un o més reactius es converteixen en productes, poden passar per diferents modificacions i canvis d'energia. Els enllaços químics dels reactius es trenquen i es formen nous enllaços per generar productes totalment diferents dels reactius. Això és el que anomenem una reacció química. L'equilibri i l'estat estacionari són conceptes químics importants pel que fa a diferents reaccions químiques.
Què és l'equilibri?
Algunes reaccions són reversibles, mentre que algunes reaccions són irreversibles. En una reacció, els reactius es converteixen en productes. En algunes reaccions, els reactius es tornen a generar a partir dels productes. Anomenem aquest tipus de reaccions com a reversibles. En les reaccions irreversibles, un cop els reactius es converteixen en productes, no es tornen a regenerar a partir dels productes.
En una reacció reversible, quan els reactius es transformen en productes, l'anomenem reacció directa. Quan els productes es transformen en reactius, en diem reacció al revés. Quan la velocitat de les reaccions cap endavant i cap enrere és igual, la reacció està en equilibri. Per tant, la quantitat de reactius i productes no canvia durant un període de temps.
Figura 01: equilibri tèrmic
Les reaccions reversibles sempre tendeixen a arribar a l'equilibri i mantenir aquest equilibri. Quan el sistema està en equilibri, la quantitat de productes i els reactius no han de ser necessàriament iguals. Pot haver-hi una quantitat més gran de reactius que de productes o viceversa. L'únic requisit en una equació d'equilibri és mantenir una quantitat constant d'ambdues al llarg del temps. Per a una reacció en equilibri, podem definir una constant d'equilibri, que és igual a la relació entre la concentració de productes i la concentració de reaccions.
Què és l'estat estacionari?
Considereu una reacció en què el reactiu A passa al producte C a través d'un intermedi B. En una reacció com aquesta, B està format per A, i després s'esgota per formar C. Abans que comenci la reacció, hi ha només A, i B lentament comença a acumular-se. Tanmateix, amb el temps, la quantitat d'A es redueix i C augmenta, però la quantitat de B es manté aproximadament igual al llarg del temps. En aquest estat, tan bon punt es formi més B, s'esgotarà per donar C a un ritme ràpid mantenint una concentració en estat estacionari. Així, taxa de síntesi de B=taxa de consum de B.
A ⟶ B ⟶ C
Hiposició d'estat estacionari: d(B)/dt=0.
Quina diferència hi ha entre l'equilibri i l'estat estacionari?
L'equilibri i l'estat estacionari són conceptes químics importants. La diferència clau entre l'equilibri i l'estat estacionari és que en equilibri, les concentracions de tots els components es mantenen constants, mentre que, en estat estacionari, només alguns components es mantenen constants. En equilibri, les concentracions de components són constants perquè les velocitats de reacció són iguals en la reacció cap endavant i cap enrere. En estat estacionari, només alguns components són constants perquè la seva taxa de síntesi i la seva taxa de consum són iguals. Per a això, les reaccions no han d'estar necessàriament en equilibri.
Resum: equilibri vs estat estacionari
L'equilibri i l'estat estacionari són conceptes químics importants. La diferència clau entre l'equilibri i l'estat estacionari és que en equilibri, les concentracions de tots els components es mantenen constants, mentre que, en estat estacionari, només alguns components es mantenen constants.
