Смещение химического равновесия

Воздействием внешних факторов можно сместить химическое равновесие. При этом под смещением равновесия понимают изменение концентраций веществ в реакционной смеси. Если при некотором воздействии в системе увеличиваются концентрации продуктов, то говорят, что равновесие смещается вправо, если увеличиваются концентрации реагентов, то равновесие смещается влево.

С термодинамических позиций смещение химического равновесия (на самом деле вообще любого равновесия, в том числе механического, биологического и др.) определяется принципом Ле Шателье: если на систему, находящуюся в равновесии, оказывается внешнее воздействие, смещающее это равновесие, то равновесие смещается в сторону, указанную данным воздействием, до тех пор, пока нарастающее в системе противодействие не станет равно оказанному действию. «Бегство от насилия»

Но надо помнить, во-первых, сформулированный принцип относится только к равновесным состояниям системы, когда оказываемое воздействие меньше активационного барьера; во-вторых, не любое воздействие смещает равновесие, эффект зависит от специфических свойств системы.

При добавлении в реакционную смесь какого-либо исходного вещества знаменатель в выражении для К увеличивается, но поскольку К – константа, то должен увеличиться и числитель. Таким образом, в реакционной смеси возрастает количество продукта реакции. Химическое равновесие смещается вправо, в сторону продукта, потому, что при увеличении концентрации реагента увеличивается скорость прямой реакции. При этом одновременно в системе возрастает концентрация продукта и начинает увеличиваться скорость обратной реакции. Новое состояние равновесия установится, когда эти скорости опять сравняются. Но при этом в равновесной смеси количество продукта увеличится в сравнении с первоначальным.

По той же причине смещается равновесие реакции при изменении давления.

	V1
A + Б	«	В	; увеличение P приводит к V 1 > V 2
	V2

Изменение давления практически не сказывается на объеме твердых и жидких веществ, т.е. не изменяет их концентрацию. Следовательно, равновесие реакций, в которых газы не участвуют, практически не зависит от давления.

Однако если давление достаточно велико, то оно смещает равновесие и в конденсированной фазе.

Следующий фактор, влияющий на химическое равновесие, — температура. При повышении температуры скорости всех реакций (как экзо-, так и эндотермических) увеличиваются, но по-разному. Чем больше энергия активации реакции, тем сильнее ее скорость зависит от температуры. Энергия активации прямой (экзотермической) реакции в обоих случаях меньше, чем обратной (эндотермической) реакции. Поэтому при одинаковом повышении температуры прямая реакция ускорится меньше, чем обратная, и равновесие сместится влево.

	V1
A + Б	«	В + Q, то увеличение t°C приводит к V 2 > V 1
	V2

	V1
A + Б	«	В - Q, то увеличение t°C приводит к V 1 > V 2
	V2

На течение химической реакции влияют вещества-катализаторы. Катализатор понижает энергии активации как прямой, так и обратной реакций на одну и ту же величину, и поэтому равновесия не смещает. Поэтому можно сказать, что катализаторы не влияют на положение равновесия.

Дата добавления: 2014-01-15