Смещение химического равновесия

 

Химическое равновесие является случаем устойчивого равновесия. Если система находится в состоянии устойчивого равновесия и на нее не оказываются внешние воздействия, она будет находиться в этом состоянии бесконечно долго.

Некоторые воздействия (изменение температуры, изменение концентрации одного из веществ, изменение давления) могут вывести систему из состояния равновесия. Но за счет того, что система находится в состоянии именно устойчивого равновесия, она самопроизвольно возвращается опять в состояние равновесия.

Принцип Ле-Шателье: если на систему, находящуюся в состоянии химического равновесия оказать какое-либо внешнее воздействие, выводящее ее из этого состояния, то в системе усилится тот процесс (прямая или обратная реакция), который возвратит систему в состояние равновесия.

Часто говорят о сдвиге (смещении) равновесия в системе: усиление прямой реакции приводит к смещению равновесия вправо (в сторону продуктов), а усиление обратной реакции смещает равновесие влево (в сторону исходных веществ).

Например, для обратимой реакции:

3H2(г) + N2(г) 2NH3(г) + Q .

Внешнее воздействие влияет на равновесие следующим образом:

 

 

Внешнее воздействие Смещение равновесия
1. Увеличение концентрации одного из исходных веществ (Н2 или N2) 1. Вправо
2. Уменьшение концентрации одного из исходных веществ (Н2 или N2) 2. Влево
3. Увеличение концентрации продукта 3. Влево
4. Уменьшение концентрации продукта (NH3) 4. Вправо
5. Увеличение температуры 5. Влево (т.к. эндотермической является обратная реакция)
6. Уменьшение температуры 6. Вправо (т.к. эндотермической является прямая реакция)
7. Увеличение давления 7. Вправо (т.к. в уравнении данной реакции слева 4 моль газообразных веществ, а справа только 2 моль).
8. Уменьшение давления 8. Влево (см. пункт 7)

 

Любое смещение равновесия для данной системы можно доказать двумя способами: по принципу Ле-Шателье или исходя из понятия о константе равновесия.

Например: произошло увеличение концентрации молекул Н2 (в реакционный сосуд ввели некоторое дополнительное количество газообразного водорода).

1. По принципу Ле-Шателье должна усиливаться та реакция, в ходе которой концентрация Н2 уменьшается, то есть водород расходуется. Это прямая реакция, а значит равновесие смещается вправо.

2. До внешнего воздействия система была равновесной, то есть выполнялось равенство:

Kp =

 

После введения в систему дополнительного количества водорода концентрации всех веществ стали неравновесными, т.к.:

Kp >

 

Чтобы система вернулась в состояние равновесия необходимо, чтобы увеличилась концентрация продукта (NH3) или уменьшились концентрации исходных веществ (H2 или N2). Если усилится прямая реакция, то произойдет и то и другое (концентрация NH3 увеличится, а концентрация H2 и N2 уменьшатся). Произойдет смещение равновесия вправо и концентрации веществ опять станут равновесными (но теперь уже будут иметь другие значения).








Дата добавления: 2015-04-29; просмотров: 1101;


Поиск по сайту:

При помощи поиска вы сможете найти нужную вам информацию.

Поделитесь с друзьями:

Если вам перенёс пользу информационный материал, или помог в учебе – поделитесь этим сайтом с друзьями и знакомыми.
helpiks.org - Хелпикс.Орг - 2014-2024 год. Материал сайта представляется для ознакомительного и учебного использования. | Поддержка
Генерация страницы за: 0.004 сек.