Необоротні і оборотні реакції

Всі хімічні реакції можна поділити на дві групи: необоротні і оборотні. Необоротні реакції проходять до кінця, а оборотні - не до кінця, тому що вони можуть відбуватись як в прямому, так і в зворотному напрямку. Розглянемо два приклади:

1. .

При достатній кількості H₂SO₄ реакція закінчиться, коли весь цинк прореагує. Це необоротна реакція.

2. L

Якщо проаналізувати цю систему через деякий час, то в системі буде присутній не тільки продукт реакції (амоніак), але і вихідні речовини (азот і водень). Це оборотна реакція.

Реакцію, яка відбувається зліва направо, називають прямою, а справа наліво - зворотною.

Розглянемо її на прикладі утворення гідрогенйодиду:

L

Рис. 22. Зміна швидкості прямої (v₁) і зворотної (v₂) реакцій з часом

Швидкість прямої і зворотної реакції виражається рівняннями:

При рівновазі V₁ = V₂, звідки

.

Відношення констант швидкості прямої і зворотної реакцій також є константою:

Звідси .

К - константа рівноваги, стала величина при сталій температурі.

Рівняння константи рівноваги показує, що в умовах рівноваги концентрації всіх речовин, які беруть участь в реакції, зв’язані між собою. Зміна концентрації будь-якої з цих речовин спричиняє зміну концентрацій усіх інших речовин. В результаті встановлюються нові концентрації, але співвідношення між ними знову відповідає константі рівноваги.

У випадку гетерогенних реакцій у вираз константи рівноваги входять концентрації тільки тих речовин, які знаходяться в газовій або рідкій фазі. Наприклад, для реакції: СО₂+С L 2СО, константа рівноваги має вигляд:

.

Константа рівноваги залежить від природи реагуючих речовин і від температури. Від наявності каталізатора вона не залежить. Оскільки каталізатор змінює енергію активації і прямої, і зворотної реакцій на ту саму величину, то на відношення констант їх швидкості він не впливає. Він може лише прискорити встановлення рівноваги.

Дата добавления: 2015-05-24