Смещение химического равновесия

Смещение химического равновесия − это процесс изменения равновесного состава системы вследствие изменения внешних условий и установление нового равновесного состава. Направление смещения равновесия подчиняется принципу Ле Шателье: если на систему, находящуюся в истинном равновесии, воздействовать извне, изменяя какое-либо из условий, определяющее состояние равновесия, то равновесие смещается в сторону уменьшения эффекта внешнего воздействия.

Вывести систему из состояния равновесия можно, изменяя: а) температуру, б) общее давление и в) парциальные давления газообразных компонентов или концентрации (активности) компонентов в растворах. В соответствии с данным принципом и уравнением (2.10) при повышении температуры равновесие смещается в сторону эндотермической реакции, а при понижении – в сторону экзотермической реакции. При повышении общего давления равновесие смещается в сторону образования меньшего числа молей газообразных веществ. При увеличении парциального давления исходных веществ равновесие смещается в сторону продуктов реакции, при понижении концентрации исходных веществ или при повышении концентрации продуктов реакции равновесие смещается в сторону исходных компонентов.

Пример 16. Предложите пути увеличения выхода продуктов реакции С(графит) + СО₂(г) = 2СО(г) на основании рассчитанных выше термодинамических характеристик.

Решение. Чтобы повысить выход продукта СО, равновесие данной реакции нужно смещать вправо, в сторону образования большего количества СО. Из данных, полученных в примере 11, следует, что при

298 К выход продукта практически нулевой. Поскольку реакция эндотермическая, для смещения равновесия вправо следует повышать температуру системы. Так как прямая реакция идет с увеличением числа молей газообразных веществ, то для смещения равновесия в сторону продуктов следует понижать общее давление в системе, повышать парциальное давление исходного вещества СО₂ и понижать давление продукта реакции СО (выводить его из сферы реакции).