化學平衡－淨改變 net change

化學原理啟迪135

1.      一個平衡的反應系統，不論是反應物或產物的濃度都不改變的時候，一切看起來好像都靜止了。然而，這並不是真實的情況。從更微小的分子層級的角度來看，平衡的反應系統非常活躍。

2.      「平衡」並不是靜態的，而是高度動態的情況。

3.      化學平衡的觀念，很像二個島嶼上的城市，被一座橋樑連接。假設穿越這座橋二個方向的車流量一樣。雖然看起來橋上確實有車輛流動，但是，每座城市的車輛數目並沒有改變，因為流入與流出的車輛數一樣。結果就是沒有任何車輛數的「淨改變 net change」。

4.      為了進一步瞭解這個概念怎麼套用在化學反應上，我們舉個例子說明，在高溫下的一個密閉的容器中，裡面有「水蒸氣H2O」與「一氧化碳CO」，這二個東西很快地開始進行反應：

H2O(g)+CO(g)←→H2(g)+CO2(g)

5.      假設密閉容器中，「一氧化碳CO」氣體與「水蒸氣H2O」氣體的莫耳數一樣，而且條件恰好可以進行反應。反應物與產物隨時間變化的數線圖如下：

6.      值得注意的是，因為容器裡「一氧化碳CO」與「水蒸氣H2O」的份量一樣，符合他們的反應比例1：1，所以這二種氣體的濃度一樣。

7.      此外，因為產生的「氫氣H2」與「二氧化碳CO2」的份量也一樣，所以，容器中這二種氣體的濃度也一樣。

8.      當「一氧化碳CO」與「水蒸氣H2O」混合，它們很快地反應成「氫氣H2」與「二氧化碳CO2」。這造成反應物的濃度下降，而產物的濃度，從原本的「0」，開始逐漸增加。

9.      經過一段時間（時間長度用虛線區隔），反應物與產物的濃度都不再改變，這就是達到「平衡」。除非這個系統受到某些因素干擾，不然這個系統的濃度不會再改變。

10.  雖然這個平衡位置「位在右邊far to the right」，但是反應物的濃度卻從未完全變成「0」，總是會有一些少量、固定濃度的反應物。下圖是用微觀的角度說明分子化學變化的情況：

n   翻譯編寫Steven S. Zumdahl《Chemical Principles》

 

徐弘毅：

1.      淨反應，是指一個化學反應，從剛開始的物質濃度狀態，變化到平衡的濃度狀態，過程中的落差。

2.      化學反應的過程是動態的，有些反應物不斷地變成產物，有些產物不斷地變成反應物，這種情況一直到進入平衡狀態還是持續不斷發生。

3.      社會，也是動態中尋求平衡。哈柏馬斯認為，社會的結合乃是經由「對話和同意」所達成的信念，但是這些信念要具有效力，唯有透過符合理性溝通的原則，來進行對話才能達成，如此，的社會約束才能以一種正義的方式維持。重點在於對話的「過程」要符合正義。

4.      里歐塔敦促我們去擁抱「多元主義和差異」，我們和他人之間持續地有不同的意見，這是建立一個自由與正義政治社群的關鍵。後現代的社會約束，不是法令的約束，而是容納眾多的差異，而自然形成的約束。

5.      里歐塔認為，必須讓社會大眾養成一種多元主義的認知，承認不同文化和政治觀點具有同等的價值。在不同觀點互相競爭時，我們不應該強作調人，沒有絕對的真理，只有許多不同的觀點，各有其語言。當不同的意見出現時，我們唯一的選擇只有參與發表意見。事實上，我們應該盡情享受所有的「不確定性」。