Der Hauptunterschied zwischen chemischem Gleichgewicht und dynamischem Gleichgewicht besteht darin, dass das chemische Gleichgewicht den Zustand beschreibt, in dem sich die Konzentrationen von Reaktanten und Produkten nicht ändern, während das dynamische Gleichgewicht den Zustand beschreibt, in dem sich das Verhältnis von Reaktanten und Produkten nicht ändert ändern, aber die Substanzen bewegen sich zwischen den Chemikalien mit gleicher Geschwindigkeit.
Wenn ein oder mehrere Reaktanten in Produkte umgewandelt werden, können sie verschiedene Modifikationen und Energieänderungen durchlaufen. Die chemischen Bindungen in den Reaktanten brechen auf und neue Bindungen bilden sich, um Produkte zu erzeugen, die sich völlig von den Reaktanten unterscheiden. Wir nennen diese Art der chemischen Modifikation eine chemische Reaktion. Thermodynamik ist die Lehre von Energieumwandlungen, die sich mit der Energie und der Lage des Gleichgewichts in einer Reaktion befasst.
Was ist chemisches Gleichgewicht?
Chemisches Gleichgewicht ist der Zustand, in dem sowohl Reaktanten als auch Produkte in Konzentrationen vorliegen, die sich mit der Zeit nicht mehr ändern. Einige Reaktionen sind reversibel, und einige Reaktionen sind irreversibel. Bei einer Reaktion werden Reaktanten in Produkte umgewandelt. Und bei manchen Reaktionen entstehen die Reaktanten wieder aus den Produkten. Daher ist diese Art von Reaktion reversibel.
Bei irreversiblen Reaktionen werden die Reaktanten, sobald sie in Produkte umgewandelt wurden, nicht wieder aus den Produkten regeneriert. Bei einer reversiblen Reaktion, bei der Reaktanten zu Produkten werden, nennen wir es die Vorwärtsreaktion, und wenn Produkte zu Reaktanten werden, ist es die Rückreaktion.
Abbildung 01: Abnahme der Menge an Reaktanten (in Rot) und Zunahme der Menge an Produkten (in Blau) nach dem chemischen Gleichgewicht
Art der Reaktion
Wenn die Geschwindigkeit von Hin- und Rückreaktion gleich ist, befindet sich die Reaktion im Gleichgewicht. Daher ändert sich die Menge an Reaktanten und Produkten über eine gewisse Zeit nicht. Reversible Reaktionen neigen immer dazu, ins Gleichgewicht zu kommen und dieses Gleichgewicht aufrechtzuerh alten. Wenn sich das System im Gleichgewicht befindet, sind die Menge an Produkten und Reaktanten nicht notwendigerweise gleich. Es kann eine höhere Menge an Edukten als an Produkten vorliegen oder umgekehrt. Die einzige Anforderung in einer Gleichgewichtsgleichung besteht darin, eine konstante Menge von beiden über die Zeit aufrechtzuerh alten. Für eine Reaktion im Gleichgewicht können wir eine Gleichgewichtskonstante definieren; wobei es gleich dem Verhältnis zwischen der Konzentration der Produkte und der Konzentration der Reaktionen ist.
K=[Produkt] /[Edukt]m
Wobei n und m die stöchiometrischen Koeffizienten des Produkts und des Reaktanten sind. Wenn bei einer Gleichgewichtsreaktion die Hinreaktion exotherm ist, dann ist die Rückreaktion endotherm und umgekehrt. Normalerweise sind alle anderen Parameter für Hin- und Rückreaktion so gegensätzlich. Wenn wir also eine der Reaktionen erleichtern wollen, müssen wir einfach die Parameter anpassen, um diese Reaktion zu erleichtern.
Was ist dynamisches Gleichgewicht?
Dynamisches Gleichgewicht ist auch eine Art Gleichgewicht, bei dem sich die Mengen an Produkten und Reaktanten im Laufe der Zeit nicht ändern. Wenn man jedoch im dynamischen Gleichgewicht sagt, dass sich die Mengen nicht ändern, bedeutet dies nicht, dass die Reaktion gestoppt wurde. Vielmehr läuft die Reaktion so ab, dass die Mengen unverändert bleiben (die Nettoänderung ist Null).
Abbildung 02: Veränderung von Vorwärts- und Rückwärtsreaktionen in einem dynamischen Gleichgewicht
Einfach das Wort „dynamisches Gleichgewicht“bedeutet, dass die Reaktion reversibel ist und andauert. Damit ein dynamisches Gleichgewicht stattfinden kann, sollte das System geschlossen sein, damit keine Energie oder Materie aus dem System entweicht.
Was ist der Unterschied zwischen chemischem und dynamischem Gleichgewicht?
Das dynamische Gleichgewicht ist eine Art chemisches Gleichgewicht. Der Hauptunterschied zwischen chemischem Gleichgewicht und dynamischem Gleichgewicht besteht darin, dass das chemische Gleichgewicht den Zustand beschreibt, in dem sich die Konzentrationen von Reaktanten und Produkten nicht ändern, während das dynamische Gleichgewicht den Zustand beschreibt, in dem sich das Verhältnis von Reaktanten und Produkten nicht ändert, sich aber Substanzen bewegen zwischen den Chemikalien in gleichem Maße.
Darüber hinaus läuft die Reaktion in einem dynamischen Gleichgewicht weiter, aber die Menge an Reaktanten und Produkten bleibt unverändert, da die Geschwindigkeiten der Hin- und Rückreaktion gleich sind. Es kann einige Fälle im chemischen Gleichgewicht geben, in denen die Mengen an Produkten und Reaktanten unverändert bleiben, weil die Reaktion gestoppt wurde. Das ist also auch ein Unterschied zwischen chemischem Gleichgewicht und dynamischem Gleichgewicht.
Die folgende Infografik zum Unterschied zwischen chemischem Gleichgewicht und dynamischem Gleichgewicht bietet weitere Informationen zu diesen Unterschieden.
Zusammenfassung – Chemisches Gleichgewicht vs. dynamisches Gleichgewicht
Ein Gleichgewicht ist ein Zustand eines Systems, der keine Nettoänderung zeigt. Das chemische Gleichgewicht erhält diesen Zustand, wenn die Reaktion stoppt, während das dynamische Gleichgewicht diesen Zustand erhält, wenn die Vorwärts- und Rückwärtsreaktionsraten gleich sind. Der Hauptunterschied zwischen chemischem Gleichgewicht und dynamischem Gleichgewicht besteht darin, dass das chemische Gleichgewicht den Zustand beschreibt, in dem sich die Konzentrationen von Reaktanten und Produkten nicht ändern, während das dynamische Gleichgewicht den Zustand beschreibt, in dem sich das Verhältnis von Reaktanten und Produkten nicht ändert, aber Substanzen sich zwischen den Chemikalien gleichmäßig bewegen.
