Kemisk ligevægt - baseret på reversible kemiske reaktioner

Ifølge en af ​​de klassifikationer, der anvendes til at beskrive de kemiske processer, er der to typer af modsatte reaktioner - reversible og irreversible.Den reversible reaktion går ikke til ende, dvs.ingen af ​​de stoffer, der er trådt i det, der ikke forbruges fuldstændigt og ændrer ikke koncentrationen.Denne proces afsluttes med etablering af kemisk ligevægt eller balance, som repræsenterer ⇌.Men den forreste og den tilbagegående reaktion gå videre uden at stoppe, så balancen kaldes dynamisk eller bevægelse.Træde kemisk ligevægt viser, at direkte reaktion sker med samme hastighed (V1), og at den inverse (V2), V1 = V2.Hvis trykket og temperaturen er konstant, kan ligevægten i systemet vare evigt.

kvantitativ kemisk ligevægt er beskrevet af ligevægtskonstanten, der er forholdet mellem direkte konstanter (K1) og reverse (K2) reaktioner.Beregn det kan defineres som: K = 1 r / K2.Udførelse af ligevægtskonstanten vil afhænge af sammensætningen af ​​reaktanterne og temperatur.
Fortrængning af kemisk ligevægt opstår på princippet om Le Chatelier, som lyder: ". Hvis et system, der er i ligevægt, indflydelse af eksterne faktorer, ligevægten forstyrres og fordrevne i retningen modsat denne ændring"

Overvej kemisk ligevægt og betingelserne for dets forskydning ved eksemplet med dannelsen af ​​ammoniak molekyler: N2 + 3H2 ↔ 2NH3 + Q.

betragtning af ligningen af ​​reaktionen sæt:

  1. direkte reaktion - en reaktion sammensatte, fordi.2 enkle stoffer, der dannes ved komplekse 1 (ammoniak), og omvendt - nedbrydning;

  2. direkte reaktion er dannelsen af ​​varme, så det er - en exoterm derfor omvendt - og kommer med en endoterm absorption af varme.

nu overveje denne ligning underlagt ændring af visse parametre:

  1. ændring i koncentration.Hvis du forøge koncentrationen af ​​oprindelige stoffer - nitrogen og hydrogen - og reducere mængden af ​​ammoniak, er ligevægten forskudt mod højre til dannelsen af ​​NH3.Hvis du ønsker at flytte den til venstre, øge koncentrationen af ​​ammoniak.

  2. Stigende temperaturer vil flytte balancen til den side reaktion, hvor varmen absorberes, og med faldende - er frigivet.Derfor, hvis temperaturstigningen i syntesen af ​​ammoniak, er ligevægten forskydes mod udgangsmaterialerne, dvs.venstre, og når temperaturen - til højre, til reaktionsblandingen produktsiden.

  3. Hvis du øger trykket, balancen bevæger sig til siden, hvor mængden af ​​gasformige stoffer mindre, og når trykket falder - i den retning, hvor mængden af ​​gas stiger.I syntesen af ​​NH3 fra 4 mol N2 og 3H2 fik 2 NH3.Derfor, hvis vi øger trykket, balancen flyttes til højre, til dannelse af NH3.Hvis trykket reduceres, ligevægten forskydes mod udgangsmaterialerne.

Vi konkluderer, at den kemiske ligevægt kan blive forstyrret, hvis stigningen eller faldet:

  1. temperatur;

  2. pres;

  3. koncentration af stoffer.

Indførelsen af ​​en katalysator i nogen reaktion balance ændrer ikke, dvs.kemisk ligevægt forstyrres ikke.