לכל תגובה כימית יש כיוון אליו היא נוטה בין אם זה פירוק או הרכבה, אך השאיפה היא להגיע לשיווי משקל. שיווי משקל זאת נקודה בה אין העדפה אנרגיתית לתגובה להתקדם לאחד הכיוונים. וריכוז המגיב והתוצר נשארים קבועים, אם כי יש תנועה בשני כיווני התגובה. הסרטון שלפנינו מדגים את מושג שיווי המשקל הכימי. הסרטון מלווה בהסברים באנגלית, על כן הוספתי תרגום והסברים בהמשך העמוד.
Chemical Equilibria and Reaction Quotients
תגובה כימית מסומנת כך מגיבים⇔ תוצרים. המגיבים עוברים איזשהו שינוי (קושרים או מתפרקים) ליצירת התוצרים וכל זאת בהתאם לחוק שימור החומר כמובן. פרק זמן מסויים לאחר תחילת התגובה התגובה תגיע למצב בו ריכוז (חלקו של החומר הנבדק מסך החומר בתגובה) ישאר קבוע. אין משמעות הדבר שהתגובה נעצרה, אלא שהתגובה מתקדמת לשני הכיוונים באותו הקצב. תגובה לעולם לא תתקדם בכיוון אחד. תמיד יהיה חלק, אפילו קטן שיתקדם בכיוון ההפוך. בסרטון ראינו את התפרקות סידן פחמתי (CaCO3) לסידן חמצני (CaO) ופחמן דו חמצני (CO2) . תגובה זו יש שני כיוונים פירוק החומר ויצירתו מחדש. כאשר קצב הפירוק וקצב ההרכבה שווה, המערכת בשיווי משקל.
שיווי משקל ניתן להפרה. כאשר מוסיפים מגיב או תוצר, המערכת נוטה לכיוון השני על מנת להשלים את החסר ולהגיע שוב לשיווי משקל. בסרטון נותנים את הדוגמא של הוצאת CO2 מהמערכת במצב כזה יצירת CaCO3 תפסק כמעט לחלוטין (כי הרי חסר אחד התוצרים) אך קצב פירוק ה-CaCO3 יגדל משמעותית, לבסוף יווצר שיווי משקל חדש.
גם טמפרטורה ולחץ משפיעים על שיווי המשקל. בטמפרטורה גבוהה הקצב מהיר יותר ובנמוכה איטי יותר ואותו הדבר בלחץ. עקרון זה נקרא עקרון לה שטלייה.לכל תגובה כימית יש קבוע שיווי משקל שניתן לחשב אותו בקלות על סמך ריכוזי התוצרים והמגיבים בשווי משקל.
סרטון נוסף על שיווי משקל כימי של TEDed
