Termodynamiikka on kemian ala, joka käsittelee tehtyä työtä ja lämpöä, erityisesti näiden kahden välistä suhdetta. Suhde muodostuu meneillään olevien kemiallisten reaktioiden aikana tai kun reagoivien aineiden ja tuotteiden fysikaalisessa tilassa havaitaan muutoksia. Se ei rajoitu pelkästään reaktioiden käytännön laskelmiin, vaan sisältää myös siihen liittyvät matemaattiset suhteet ja laskennan.
Isotoninen liuos vs tasapaino
Ero isotonisen liuoksen ja tasapainon välillä on se, että isotoninen liuos on eräänlainen liuos, jossa kaikki aineosat, jotka ovat liuenneita ja liuottimia, ovat samassa suhteessa, kun taas toisaalta suhteellisesti termi tasapaino ilmaistaan ilmiönä, kun eteenpäin reaktio ja taaksepäin suuntautuva reaktio ovat molemmat stabiileja.
Isotoninen liuos on yksi kolmesta tästä tunnetusta liuostyypistä – hypertoninen liuos ja hypotoninen liuos tunnetaan. Liuos voi saada isotonisen tilan, kun sekä liuennut ainesosa että liuotin säilyvät samassa pitoisuudessa. Hyvä esimerkki tällaisesta tilasta ovat ihmiskehon verisolut. Ne antavat ravinteiden, veden ja muiden materiaalien kulkea sen kalvon läpi kuljettaakseen pääasiassa happea.
Tasapaino on kemiallisen liuoksen tila, jossa sekä lähtöaineet että tuotteet ovat stabiileja tai yhtä suurella nopeudella. Toisin sanoen eteenpäin- ja käänteinen reaktio tapahtuu siten, että saadaan tuloksena oleva tuote, joka taas hajoaa lähtöaineissa. Vastaavalla reaktiolla eteenpäin suuntautuvan ja käänteisen reaktionopeus voi olla sama, mutta se ei koskaan pyri olemaan nolla tasapainossa.
Isotonisen liuoksen ja tasapainon vertailutaulukko
| Vertailuparametrit | Isotoninen liuos | Tasapaino |
| Löysi | Sydney Ringer | Gibbs ja Le Chatelier |
| vuosi | 1882 | 1873 |
| Määritelmä | Puoliläpäisevän kalvon läpi kulkevan ainesosan (liuenneen aineen ja liuottimen) pitoisuus on sama | Kun eteenpäin ja taaksepäin reaktiot ovat tasapainoisia tai vakaita |
| Valmistautuminen | Voidaan valmistaa käsin | Ei voida valmistaa käsin, koska se saavuttaa sen itsestään |
| Fyysiset parametrit | Ei sellaista vaikutusta | Reaktionopeus, lämpötila, paine jne |
| Liike | Liikettä ei näytetä saman pitoisuusgradientin vuoksi | Ei liikettä nollavoiman takia |
Mikä on isotoninen liuos?
Osmoosi on ilmiö, jossa vesi liikkuu sisään ja ulos puoliläpäisevän kalvon kautta. Tämä on edelleen jaettu kolmeen ratkaisutyyppiin, jotka ovat - hypotoninen liuos, hypertoninen liuos ja isotoninen liuos. Isotoninen liuos on, jossa liuoksen pitoisuusgradientti on sama (liuenneen aineen ja liuottimen), joka kulkee puoliläpäisevän kalvon ohi.
Sana itsessään tarkoittaa yhtäläistä, joten sekä liuenneen aineen että liuottimen liike on yhtä suuri. Sydney Ringer löysi isotonisen liuoksen ilmiön vuonna 1882. Isotonisen liuoksen ilmiö voidaan todeta laboratoriossa valmistamalla se manuaalisesti.
Isotoniseen liuokseen ei kerrota vaikuttavan minkään ulkoisten tekijöiden, kuten reaktionopeuden, paineen, lämpötilan jne., vaikutuksesta. Lisäksi hiukkasten liike on liuoksessa niin hidasta, ettei sitä ole edes havaittavissa.
Mikä on tasapaino?
Tasapaino on kemiallisen reaktion ilmiö, jossa se saavuttaa huomattavan stabiilisuuden. Toisin sanoen, kun kaksi eteenpäin suuntautuvaa reaktiota, joissa lähtöaineet muuttuvat tuotteeksi, ja taaksepäin suunnattu reaktio, jossa tuotteet hajoavat uudelleen muodostaen lähtöaineita, saavuttavat stabiilisuuden huomattavassa kohdassa, jossa lähtöaineet voivat hajota edelleen, ja tuote hajoaa. älä hajoa takaisin muodostamaan reagoivia aineita.
Sana tasapaino itsessään tarkoittaa tasa-arvoa ja vakautta. Tämän lisäksi Gibbs ja Le Chatelier löysivät tasapainoilmiön, ja he molemmat työskentelivät sen parissa eri aikajanalla, eli Gibbs työskenteli vuosina 1873-1878, kun taas Le Chatelier työskenteli vuonna 1875. Lisäksi monet muut tutkijat työskentelivät tämän löydön parissa..
Ehkä ilmiöön vaikuttavat ulkoiset tekijät, kuten reaktionopeus, lämpötila, paine jne. Ja liike on huomaamaton, koska siihen vaikuttavat voimat, jotka eivät ole yhtä suuria kuin nolla.
Isotonisen liuoksen ja tasapainon tärkeimmät erot
Johtopäätös
Yhteenvetona yllä olevasta keskustelusta totean, että mainituilla termeillä on ennen kaikkea sama merkitys. Isotoninen ja tasapaino ovat muita termejä, joita käytetään tasapainon ja vakauden sijasta, mutta kemiassa merkitys muuttuu. Vaikka niillä on sama merkitys, ne ovat kaksi erilaista ilmiötä tai prosessia, jotka saavuttavat tasapainon. Isotonisella liuoksella gradientti säilyttää kaksi asiaa, liuotinta ja liuennutta ainetta, joilla on sama pitoisuus, ja ne liikkuvat samalla nopeudella puoliläpäisevän kalvon avulla.
Sellaisia liikkeitä ei voi havaita paljaalla silmällä, kun taas toisaalta tasapainotilanteessa gradientissa tai liuoksessa on meneillään kaksi reaktiota, jotka ovat eteenpäin suuntautuva reaktio lähtöaineiden hajoaessa tuotteiksi ja päinvastoin eli tuotteiden hajoaminen takaisin. reagoivat aineet. Tämän kemikaalien liikkeen nopeus on huomaamaton.
Viitteet
- https://link.springer.com/article/10.1007/BF02989804
- https://pubs.acs.org/doi/pdf/10.1021/je60058a011
- https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1111/j.1365-2818.1985.tb02641.x
- https://wires.onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/wcs.108
