Nøkkelforskjellen mellom likevekt og steady state er at i likevekt holdes konsentrasjonene av alle komponenter konstant, mens i steady state holdes bare noen komponenter konstant.
Når en eller flere reaktanter omdannes til produkter, kan de gå gjennom ulike modifikasjoner og energiendringer. De kjemiske bindingene i reaktantene brytes, og nye bindinger dannes for å generere produkter som er tot alt forskjellige fra reaktantene. Dette er det vi kaller en kjemisk reaksjon. Likevekt og steady state er viktige kjemiske begreper angående ulike kjemiske reaksjoner.
Hva er likevekt?
Noen reaksjoner er reversible, mens noen reaksjoner er irreversible. I en reaksjon omdannes reaktanter til produkter. I noen reaksjoner genereres reaktantene igjen fra produktene. Vi kaller denne typen reaksjoner som reversible. I irreversible reaksjoner, når reaktantene er omdannet til produkter, regenereres de ikke igjen fra produkter.
I en reversibel reaksjon, når reaktanter omdannes til produkter, kaller vi det fremoverreaksjon. Når produkter omdannes til reaktanter, kaller vi det en bakoverreaksjon. Når hastigheten på reaksjoner fremover og bakover er lik, er reaksjonen i likevekt. Derfor endres ikke mengden av reaktanter og produkter over en periode.
Figur 01: Termisk likevekt
Reversible reaksjoner har alltid en tendens til å komme til likevekt og opprettholde denne likevekten. Når systemet er i likevekt, trenger ikke mengden av produkter og reaktantene nødvendigvis være like. Det kan være en høyere mengde reaktanter enn produkter eller omvendt. Det eneste kravet i en likevektsligning er å opprettholde en konstant mengde fra begge over tid. For en reaksjon i likevekt kan vi definere en likevektskonstant, som er lik forholdet mellom konsentrasjonen av produkter og konsentrasjonen av reaksjonene.
Hva er Steady State?
Tenk på en reaksjon der reaktant A går til produktet C via et mellomprodukt B. I en reaksjon som denne dannes B av A, og deretter gjennomgår den utarming for å danne C. Før reaksjonen starter, er det bare A, og B begynner sakte å bygge seg opp. Men med tiden reduseres mengden av A, og C økes, men mengden av B forblir omtrent den samme over tid. I denne tilstanden, så snart det dannes mer B, vil det tømmes for å gi C med en rask hastighet og opprettholde en stabil konsentrasjon. Dermed er syntesehastigheten av B=forbrukshastigheten til B.
A ⟶ B ⟶ C
Steady state-antakelse: d(B)/dt=0.
Hva er forskjellen mellom likevekt og stabil tilstand?
Equilibrium og steady state er viktige kjemiske begreper. Den viktigste forskjellen mellom likevekt og steady state er at i likevekt holdes konsentrasjonene av alle komponentene konstante, mens i steady state bare noen komponenter holdes konstante. I likevekt er konsentrasjonene av komponenter konstante fordi reaksjonshastighetene er like i reaksjonen fremover og bakover. I steady state er bare noen komponenter konstante fordi syntesehastigheten og forbrukshastigheten er like. For dette trenger ikke reaksjonene nødvendigvis være i likevekt.
Sammendrag – likevekt vs stabil tilstand
Equilibrium og steady state er viktige kjemiske begreper. Den viktigste forskjellen mellom likevekt og steady state er at i likevekt holdes konsentrasjonene av alle komponenter konstant, mens i steady state holdes bare noen komponenter konstant.
