Równowaga chemiczna - w oparciu o odwracalnych reakcji chemicznych

Według jednego z klasyfikacjami stosowanych do opisu procesów chemicznych, istnieją dwa rodzaje przeciwnych reakcji - odwracalne i nieodwracalne.Odwracalna reakcja nie iść do końca, to znaczyżadna z substancji, które weszły do ​​niego, nie jest spożywane w całości i nie zmienia stężenia.Proces ten kończy się wraz z ustanowieniem równowagi chemicznej lub stanu, który reprezentują ⇌.Jednakże, w przód iw tył reakcje przejść dalej, nie zatrzymując się, więc bilans jest nazywany dynamicznym lub przenoszenia.Kroczenie równowagi chemicznej oznacza, że ​​bezpośrednia reakcja zachodzi w tym samym tempie (V1), a odwrotny (V2), V1 = V2.Jeżeli ciśnienie i temperatura są stałe równowagi w systemie może trwać bez końca.

równowaga chemiczna jest opisana ilościowo przez stałą równowagi, który jest stosunkiem bezpośrednie stałe (K1) i reakcji odwrotnej (K2).Oblicz może być zdefiniowany jako: K = K1 / K2.Wydajność stałej równowagi zależy od składu reagentów i temperatury.
od przesunięcia równowagi chemicznej następuje na zasadzie Le Chatelier, które brzmi: ". Jeśli system znajduje się w równowadze, wpływu czynników zewnętrznych, równowagi jest zakłócana i przesunięte w kierunku przeciwnym do tej zmiany"

Rozważmy równowagi chemicznej i warunków jej przemieszczenia na przykładzie tworzenia cząsteczek amoniaku: N2 + 3H2 ↔ 2NH3 + Q.

Biorąc pod uwagę równanie zestawu reakcji:

  1. bezpośredniej reakcji - związku reakcji, ponieważ,2 proste substancje utworzone przez złożonym 1 (amoniak), i na odwrót - rozkład;

  2. bezpośrednią reakcją jest powstawanie ciepła, więc jest - egzotermiczna, w związku z tym, do tyłu - i pochodzi z endotermiczne absorpcji ciepła.

Rozważmy teraz równanie przedmiotem modyfikacji pewnych parametrów:

  1. zmiany stężenia.Jeśli zwiększenie stężenia substancji początkowych - azot i wodór - i zmniejszyć ilość amoniaku, równowaga jest przesunięta w prawo do tworzenia NH3.Jeśli chcesz, aby przesunąć go w lewo, zwiększenie stężenia amoniaku.

  2. Rosnąca temperatura będzie przesunąć równowagę reakcji bocznej, w której ciepło jest wchłaniany, a wraz ze spadkiem - zostanie zwolniony.Dlatego też, jeśli wzrost temperatury do syntezy amoniaku, równowaga jest przesunięta w kierunku materiałów wyjściowych, tjw lewo, a gdy temperatura - w prawo, w stronę produktów reakcji.

  3. Jeśli zwiększyć ciśnienie, waga przechodzi do strony, gdzie ilość substancji gazowych mniej, a kiedy spada ciśnienie - w kierunku, w którym rośnie ilość gazu.W syntezie NH3 z 4 molami N2 i 3H2 obraca 2 NH3.Dlatego też, jeśli wzrost ciśnienia, równowaga przesuwa się w prawo, do powstawania NH3.Jeżeli ciśnienie zmniejsza się, równowaga jest przesunięta w kierunku materiałów wyjściowych.

Możemy stwierdzić, że równowaga chemiczna może zostać zakłócony, jeśli wzrost lub spadek:

  1. temperatury;Ciśnienie

  2. ;Stężenie

  3. substancji.

wprowadzenie katalizatora w każdej równowagi reakcji nie zmienia się, to znaczyRównowaga chemiczna nie jest zakłócony.