Кинетика обратимых реакций. Химическое равновесие

Обратимые реакции - это реакции, идущие одновременно в обоих направлениях. В них, образующиеся продукты реакции взаимодействуют друг с другом, превращаясь в исход­ные вещества. Например, синтез аммиака:

υ_пр

N₂ + 3 H₂ ↔ 2 NH₃ ; υ_пр= k_{пр *} C_{N2 *} C_H2³ _; υ_обр = k_{обр *} C_NH3²

υ_обр

То состояние системы, при котором скорость прямой реакции υ_пр равна скорости обратной υ_обр называется химическим равновесием, оно характеризуется К_равн.. Такое равновесие является динамическим, то есть подвижным. Пользуясь правилом Ле-Шателье, его можно сместить в сторону исходных веществ или в сторону продуктов реак­ции, но через некоторое время наступает состояние равновесия, соответствующее новым условиям.

Правило Ле-Шателье:

«Если на систему, находящуюся в состоянии равновесия оказано внешнее воздействие (изменили концентрации веществ, температуру или давление газов), то равновесие сместится в направле­нии, в котором эффект произведенного воздействия ослабляется», т.е. в противоположном направлении.

Например, синтез аммиака - это эндотермический процесс, то есть процесс, идущий с поглощением тепла. Чтобы установившееся равновесие сместить в сторону продуктов ре­акции (NH₃) систему необходимо нагреть или увеличить концентрации исходных веществ или уменьшать концентрацию продуктов, убирая из системы получившийся амми­ак.

Химическое равновесие характеризуется величиной константы равновесия (К_равн).

Константа равновесия – это отношение произведения равновесных концентраций продуктов реакции к произведению равновесных концентраций реагирующих веществ в степенях их стехиометрических коэффициентов, например:

CNH₃²

К_равн =

CN_{2 *} CH₂³

Дата добавления: 2013-12-12