Способы смещения равновесия

Положение равновесия всегда зависит от внешних условий, а так как внешние условия не могут сохраняться неизменными, то равновесие рано или поздно нарушается (смещается). Влияние изменения внеш­них условий на положение равновесия - принцип смещения равновесия, или принцип Ле – Шателье: если на систему, находящуюся в устойчивом равновесии, оказать внешнее воздействие, то система отреагирует на это воздействие так чтобы уменьшить его. Влияние давления. Характер влияния давления на равновесие хи­мических реакций определяется знаком разности числа молей газо­образных участников реакции или знаком изменения объема

Для газовых реакций, в которых число молей продуктов превышает число молей реагентов, т. е. , увеличение давления неблагоприятно. Смещению равновесия реакции вправо способствует сниже­ние давления. Если же реакция протекает с уменьшением числа мо­лей (), повышение давления целесообразно — оно смещает рав­новесие реакции в сторону образования продуктов.

Влияние инертного газа. Введение инертного газа в систему при р =const подобно эффекту уменьшения общего давления. Если реакция протекает с уменьшением числа молей , разбавление инертным газом смещает равновесие реакции в сторону исходных ре­агентов; при увеличении числа молей равновесие смещает­ся вправо. Поэтому в технологических процессах, сопровождаемых химическими реакциями, для которых , стремятся к уменьше­нию накопления инертных газов в системе.

Влияние концентрации. В соответствии с принципом Ле Шателье введение в равновесную систему дополнительных количеств какого-либо вещества вызывает смещение равновесия в том направлении, при котором концентрация этого вещества уменьшается. Поэтому введе­ние избытка исходных веществ смещает равновесие вправо; введе­ние избытка продукта вызовет смещение равновесия влево. Увеличивая концентрацию одного из реагентов (создавая его из­быток), можно повысить степень превращения другого. Этим широко пользуются в химической технологии, добиваясь полного превраще­ния дорогостоящего компонента сырья.

Во многих случаях смещение равновесия процесса вправо можно осуществить и выводом продуктов из реакционной зоны — уменьше­нием концентрации продукта.

Влияние температуры. Направление смещения равновесия при из­менении температуры зависит от знака теплового эффекта реакции. Повышение температуры всегда благоприятствует накоплению ве­ществ, образующихся в данной реакции с поглощением теплоты, т. е усиливает эндотермическое направление процесса. Понижение тем­пературы действует в противоположную сторону, т. е. усиливает экзотермическое направление.

Следует отметить, что при изменении температуры равновесие сме­щается тем сильнее, чем большим тепловым эффектом сопровож­дается та или иная химическая реакция.

Итак, применяя принцип Ле Шателье, можно, не производя тер­модинамических расчетов, предсказать направление химических ре­акций, т. е. качественно судить о состоянии их равновесия.

Билет №6.