Обратимые и необратимые по направлению реакции. Понятия о химическом равновесии. Принцип Ле-Шателье

ХИМИЧЕСКОЕ РАВНОВЕСИЕ – состояние химической системы, при котором возможны реакции, идущие с равными скоростями в противоположных направлениях. При химическом равновесии концентрации реагентов, температура и другие параметры системы не изменяются со временем.

Принцип Ле-Шателье

«Всякая 01081105000система, находящаяся в состоянии термодинамического равновесия, претерпевает в результате изменения одного из параметров термодинамического равновесия такие смещения других её параметров, которые, происходя сами по себе, вызвали бы изменение рассматриваемого параметра в противоположном направлении (то есть возникает некоторое сопротивление системы отклонению от равновесия)».

Влияние концентрации

Концентрация влияет на состояние равновесия следующим образом:

· При повышении концентрации одного из исходных веществ равновесие сдвигается в направлении образования продуктов реакции;

· При повышении концентрации одного из продуктов реакции равновесие сдвигается в направлении образования исходных веществ.

В качестве иллюстрации рассмотрим реакцию угарного газа с водородом, с образованием метилового спирта:

CHYPERLINK "http://www.wikiznanie.ru/ru-wz/index.php/%D0%A3%D0%B3%D0%BB%D0%B5%D1%80%D0%BE%D0%B4"O + 2 H₂ ↔ CH₃OH

Влияние температуры

В каждой обратимой реакции одно из направлений отвечает 00070105100810510001810500010818экзотермическому процессу, а другое — 00040105100810510080510500010808эндотермическому. Для примера рассмотрим реакцию взаимодействия азота с водородом с образованием аммиака:

N₂ + 3 H₂ ↔ 2 NH₃ + Q,

где Q = 92 кДж на 1 моль.

Прямая реакция — экзотермическая, идущая с выделением тепла а обратная реакция — эндотермическая, требующая поглощения тепла.

Влияние изменения температуры на положение химического равновесия подчиняется следующим правилам:

· При повышении температуры химическое равновесие смещается в направлении исходных веществ реакции;

· При понижении температуры химическое равновесие смещается в направлении продуктов реакции.

Следовательно, в приведённой реакции по мере выделения тепла растёт температура, что снижает выход аммиака.

Влияние давления

Во всех реакциях с участием газообразных веществ, сопровождающихся изменением объема за счет изменения количества вещества при переходе от исходных веществ к продуктам реакции, на положение равновесия влияет давление в системе.

Влияние давления на положение равновесия подчиняется следующим правилам:

· При повышении давления равновесие сдвигается в направлении образования веществ (исходных или продуктов реакции) с меньшим объемом;

· При понижении давления равновесие сдвигается в направлении образования веществ с большим объемом;

· При равенстве объёмов исходных веществ и продуктов реакции давление не влияет на равновесие реакции.

Рассмотрим снова реакцию азота с водородом:

N₂ + 3 H₂ ↔ 2 NH₃

универсальная газовая постоянная;

T — термодинамическая 0205000510011100температура системы.