Caractéristiques clés des systèmes ouverts
* Échange de matière: Les systèmes ouverts peuvent échanger librement la matière avec leur environnement. Cela signifie que des réactifs peuvent être ajoutés et que les produits peuvent s'échapper.
* Échange d'énergie: Les systèmes ouverts échangent également de l'énergie (chaleur et / ou travail) avec leur environnement.
Conséquences pour les réactions chimiques
1. Perte de produit: Si les produits de la réaction sont des gaz ou des liquides volatils, ils peuvent s'échapper dans l'atmosphère. Cela réduira le rendement de la réaction.
2. Déplétion des réactifs: Si les réactifs ne sont pas continuellement fournis, la réaction finira par s'arrêter à mesure que les réactifs sont consommés.
3. Changements de température: La réaction peut libérer ou absorber la chaleur, modifiant la température du système et potentiellement influencer la vitesse de réaction.
4. Changements de pression: Si les gaz sont impliqués, les changements de pression peuvent affecter l'équilibre de la réaction.
5. Shift d'équilibre: La perte de produits ou de réactifs dans un système ouvert perturbera l'équilibre des réactions réversibles. La réaction se déplacera pour favoriser la production de plus de produits ou de réactifs, selon le composant perdu.
Exemples
* brûler une bougie: La flamme est un système ouvert. La cire est consommée (réactif) et le dioxyde de carbone, la vapeur d'eau et la lumière sont libérés (produits). La chaleur est également libérée, influençant le taux de combustion.
* Eau bouillante: La vapeur d'eau s'échappe du pot (perte de produit). La chaleur du poêle fait avancer la réaction.
Facteurs affectant les systèmes ouverts
* conditions de réaction: La température, la pression et la présence du catalyseur de la réaction spécifique influencent la vitesse de réaction et le rendement.
* Environnement environnant: Les conditions à l'extérieur du système (température, pression, composition de l'air environnant ou du liquide) peuvent avoir un impact significatif sur la réaction.
Takeaway clé:
Les systèmes ouverts introduisent des complexités aux réactions chimiques car elles permettent des interactions avec l'environnement. Comprendre comment l'échange de matière et d'énergie avec l'environnement est crucial pour prédire et contrôler l'issue des réactions.
