Conform uneia dintre clasificările folosite pentru a descrie procesele chimice, există două tipuri de reacții opuse - reversibile și
ireversibil. O reacție reversibilă nu se finalizează, adică. niciuna dintre substanțele care intră în el nu se consumă complet și nu modifică concentrația. Un astfel de proces se încheie cu stabilirea unui echilibru sau echilibru chimic, care este notat cu ⇌. Dar reacțiile directe și inverse continuă și continuă, fără oprire, așa că echilibrul se numește dinamic sau mobil. Debutul echilibrului chimic indică faptul că reacția directă are loc la aceeași viteză (V1) ca și inversa (V2), V1 \u003d V2. Dacă presiunea și temperatura sunt constante, atunci echilibrul în acest sistem poate dura la nesfârșit.
Din punct de vedere cantitativ, echilibrul chimic este descris de constanta de echilibru, care este egală cu raportul dintre constantele reacțiilor directe (K1) și inverse (K2). Se poate calcula folosind formula: K=K1/K2. Indicatorii constantei de echilibru vor depinde de compoziția reactanților șitemperatura.
Deplasarea echilibrului chimic are loc conform principiului lui Le Chatelier, care sună astfel: „Dacă factorii externi acționează asupra unui sistem care este în echilibru, atunci echilibrul va fi perturbat și deplasat în direcția opusă față de această modificare."
Să luăm în considerare echilibrul chimic și condițiile deplasării acestuia folosind exemplul formării unei molecule de amoniac: N2 + 3H2 ↔ 2NH3 + Q.
Avand in vedere ecuatia acestei reactii, stabilim:
- reacția directă este o reacție compusă, deoarece din 2 substanțe simple se formează 1 complex (amoniac), iar invers - descompunere;
- reacția directă are loc cu formarea căldurii, prin urmare este exotermă, prin urmare, inversul este endotermă și continuă cu absorbția căldurii.
Acum luați în considerare această ecuație cu condiția modificării anumitor parametri:
- Schimbarea concentrației. Dacă creștem concentrația substanțelor inițiale - azot și hidrogen - și reducem cantitatea de amoniac, atunci echilibrul se va deplasa spre dreapta pentru a forma NH3. Dacă trebuie să-l mutați spre stânga, creșteți concentrația de amoniac.
- O creștere a temperaturii va muta echilibrul către o reacție în care căldura este absorbită, iar când este coborâtă, este eliberată. Prin urmare, dacă temperatura crește în timpul sintezei amoniacului, atunci echilibrul se va deplasa către produsele inițiale, adică. la stânga, iar cu scăderea temperaturii - la dreapta, spre produsul de reacție.
-
Dacă creștețipresiune, atunci echilibrul se va deplasa în partea în care cantitatea de substanțe gazoase este mai mică, iar cu o scădere a presiunii - în partea în care cantitatea de gaze crește. În sinteza NH3 din 4 moli N2 și 3H2 se obțin 2 NH3. Prin urmare, dacă presiunea este crescută, atunci echilibrul se va deplasa spre dreapta, la formarea NH3. Dacă presiunea este redusă, atunci echilibrul se va deplasa către produsele originale.
echilibrul chimic și condițiile de deplasare a acestuia
Concluzionăm că echilibrul chimic poate fi perturbat prin creșterea sau scăderea:
- temperatură;
- presiune;
- concentrația de substanțe.
Când un catalizator este introdus în orice reacție, echilibrul nu se modifică, adică echilibrul chimic nu este perturbat.
