Когда тепловое и химическое равновесие не совпадают?

Что является примером для системы, которая находится в химическом равновесии , но не в термодинамическом равновесии ?

А как насчет наоборот?

Мне кажется, пока такие параметры, как температура Т и давление п изменяются, не может быть химического равновесия, так как химические реакции зависят от этих величин температуры и давления. Следовательно, если существует химическое равновесие, параметры не меняются, обеспечивая термодинамическое равновесие.

Ответы (2)

Химическое равновесие является частью термодинамического равновесия. Таким образом, нет примеров систем в термодинамическом равновесии, которые не находились бы также в химическом равновесии.

Вот пример гипотетической системы, находящейся в химическом равновесии, но не в термодинамическом равновесии. Система, состоящая из двух фаз, одна из которых представляет собой конденсированную фазу, содержащую два уравновешивающих химиката, не имеющих значительных объемных изменений, сопровождающих реакцию, а другая представляет собой фазу инертного газа при переменном внешнем давлении. Система всегда находится в тепловом равновесии с окружающей средой.

Эта система не будет находиться в термодинамическом равновесии, потому что при изменении внешнего давления газовая фаза будет изменять свой объем. Он остается в химическом равновесии, потому что конденсированная фаза, содержащая химическое равновесие, не будет реагировать на изменение давления, а в газовой фазе нет химического равновесия.

По сути, это обман, потому что система фактически представляет собой две отдельные системы, находящиеся в физическом контакте. Может быть, кто-то другой будет более изобретательным.

Я думаю, что общий ответ таков: они находятся в тепловом равновесии, если у них равные температуры, в химическом равновесии, если они имеют равные химические потенциалы, и в тепловом и химическом равновесии, если оба равны. Они не должны находиться под одинаковым давлением, что, я полагаю, вы имеете в виду под п . Представьте себе высокий столб газа в гравитационном поле. Разделите его (мысленно) на две системы: верхнюю и нижнюю. Давление вверху и внизу будет разным, но они будут находиться в химическом равновесии.