38556

ramienia dolać pewną ilość wody (np. dodatkową warstwę o wysokości 2 cm), to układ taki nie będzie się już znajdował w stanic równowagi (2:24 < 0,0909). Zwiększone parcie w lewym ramieniu spowoduje przelanie się pewnej ilości wody (odpowiadającej wysokości x) do prawego ramienia, aż do wytworzenia po pewnym czasie nowego stanu równowagi, w którym będą co prawda istniały nowe, inne niż przedtem wysokości słupów cieczy, lecz wysokości te będą spełniały warunek:

k = h_p hi = (2+x) : (24-x) = 0,0909; h_p = 2,167 cm, hi = 23,83 cm.

W identyczny sposób można przewidzieć zmiany powstałe np. przez usunięcie strzykawką pewnej ilości cieczy z prawego ramienia, i wyliczenie w oparciu o stałą wartość liczbową współczynnika "k'\ nowych wartości poziomów równowagi cieczy. A teraz chemia...

Jeśli w zlewce umieścić roztwór mieszaniny substratów o pewnych stężeniach początkowych, to w roztworze zacznie zachodzić reakcja chemiczna: substraty —> produkty. Przyczyną zachodzenia reakcji jest potencjał chemiczny substratów, zależny od rodzaju użytych substancji, a proporcjonalny do ich stężenia (często: do iloczynu ich stężeń). Szybkość reakcji od tego momentu stale maleje, gdyż w wyniku zużywania substratów maleje ich stężenie, a więc również i ich potencjał chemiczny. Dodatkowo, z każdą chwilą rośnie stężenie produktów reakcji, a wraz z tym ich potencjał chemiczny. Ostatecznie, z każdą chwilą wzrasta szybkość reakcji odwrotnej produkty --> substraty. Po dostatecznie długim czasie wytwarza się stan równowagi dynamicznej, w którym potencjały chemiczne substratów i produktów są sobie równe, zrównują się również szybkości reakcji "w prawo" i "w lewo". W stanie tym stężenia substratów i produktów nie są najczęściej identyczne, lecz spełniają warunek:

K = [produkty]: [substraty] = constans

(nawiasy kwadratowe oznaczają stężenia odpowiednich substancji w stanie równowagi). Wartość liczbowa stałej równowagi "K" jest proporcjonalna do standardowego potencjału chemicznego substratów i jest odwrotnie proporcjonalna do standardowego potencjału chemicznego produktów. Jest więc ona również miarą "skłonności" układu chemicznego do reagowania "w prawo".

W chemii mamy często do czynienia z stanami równowagi opisywanymi przez stałą np. K = 10*²⁰. Gdyby chcieć odwołać się do analogii z U-rurką, to dla zrównoważenia słupa cieczy o wysokości 1 cm, w drugim ramieniu powinna być ciecz o wysokości (hipotetycznie) sięgającej daleko poza nasz układ planetarny!

Jeśli do układu znajdującego się w stanie równowagi dodać pewną ilość substratów, to stan równowagi zostanie zakłócony. W wyniku wzrostu potencjału chemicznego substratów zwiększy się szybkość procesu "w prawo". Część dodanego nadmiaru substratów przereaguje tworząc pewną dodatkową ilość produktów. Doprowadzi to do wytworzenia nowego stanu równowagi, w którym co prawda będą współistniały inne stężenia reagentów, lecz te nowe stężenia będą ciągle spełniały poprzednią zależność