Билет 19. Обратимые химические реакции и подвижное химическое равновесие. Константа химического равновесия. Принцип Ле Шателье. Привести примеры

Химические реакции делятся на обратимые и необратимые. Если химическая реакция протекает не только между реагирующими веществами, но и междупродуктами реакции, то такие реакции называются обратимыми. В случае обратимых реакций наступает такой момент, когда скорость прямой реакции и обратной становятся одинаковыми. Такое состояние реагирующей системы называется состоянием химического равновесия и дальнейшего измененя конценотраций учавствующих в реакции веществ не происходят. Следовательно, химическое равновесие – это динамическое равновесие, при котором осуществляется непрерывное образованеи и распад реагентов и продуктов реакции. Иными словами особенность обратимых реакций состоит в том, что по мере накопления продуктов реакции возрастает скорость обратной реакции.

Константа равновесия – постоянная при данной температуре величина, выражающая соотношение между равновесными концентрациями продуктов реакции и исходных веществ. Константа равновесия определяет глубину протекания процесса к моменту достижения равновесного состояния: чем больш константа равновесия, тем больше степень преаращения реагентов в подукты реакции. Переход системы из одного равновесного состояния в другое равновесное состояние называется смещением или сдвигом равновесия.

Направление смещения химического равновесия в результате изменения внешних условий устанавливается принципом подвижного равновесия или принципом Ле-Шателье: если на систему, находящуюся в равновесии, оказать какое-либо внешнее воздействие, то равновесие сместится в сторону той реакции, которая стремится свести это воздействие к минимуму. Рассмотри влияние различных факторов на данном примере:

а) влияние изменения концентрации веществ. Если в эту равновесную систему ввести дополнительно некоторое количество водорода или азота, то в системе усиливается процесс, стремящийся понизить концентрацию этих веществ в реакционной смеси. Таким процессом является прямая реакция между N2 и H2, а, следовательно, равновесие сместится в сторону образования аммиака. Вывод: равновесие любой обратимой реакции смещается в сторону продуктов реакции при увеличении концентрации исходных веществ или уменьшении концентрации продуктов реакции. Равновесие будет смещаться влево, т. е. в сторону исходных веществ при уменьшении их концентрации или увеличении концентрации продуктов реакции.

б) влияние температуры. Термохимическое уравнение данной реакции показывает, что прямая реакция экзотермическая, так как, а обратная реакция эндотермическая. Следовательно, при увеличении температуры равновесие смещается в сторону эндотермической реакции, т. е. влево, поскольку она противодействует повышению температуры. При уменьшении температуры равновесие смещается в сторону прямой реакции, т. е. вправо, которая препятствует уменьшению температуры. Вывод: при повышении температуры равновесие смещается в сторону эндотермической реакции, а при понижении температуры – в сторону экзотермической реакции.

в) в результате увеличения давления повышается концентрация реагирующих веществ и вместе с тем скорость реакции. При уменьшении давления в системе равновесие будет смещаться в сторону обратной реакции. Если в левой и правой частях уравнения находятся одно и то же число моль газов, то при изменении давления равновесие не нарушается. Не влияет давление на равновесие и в том случае, когда все реагирующие вещества находятся в жидком или твердом состоянии.

Дата добавления: 2015-04-24