Химическое равновесие

Химическое равновесие

Химическое равновесие

Химическое равновесие – состояние реакционной системы, при котором скорости прямой и обратной реакций равны и отличны от нуля:

υ (прям.) = υ (обрат.)

При неизменных условиях протекания реакции система продолжает находиться в равновесии, но при изменении какого-либо параметра равновесие смещается в сторону прямой или обратной реакции.

Принцип Ле-Шателье

Направление смещения равновесия определяется универсальным принципом подвижного равновесия ( принцип Ле-Шателье ): «внешнее воздействие находящуюся в равновесии, приводит к смещению этого равновесия в направлении, ослабляющем эффект внешнего воздействия».

Классификация химических реакций по направлению

Реакция

Обратимые

Необратимые

Обратимые реакции обозначаются знаком «⇄»

Необратимые реакции обозначаются знаком «→»

Схема прямой и обратной реакции

прямая реакция

+ +

обратная реакция

исходные вещества продукты реакции

Запомни! Прямая реакция в уравнении химической реакции – протекает слева направо (в сторону продуктов реакции), а обратная реакция протекает – справа налево (в сторону реагентов или исходных веществ).

С

D

B

A

Обратимые химические реакции

Обратимые реакции – это химические реакции, которые одновременно протекают как в прямом, так и в обратном направлениях.

Примеры некоторых обратимых реакций:

t º, p , Fe

N 2 + 3H 2 2NH 3 ↑

↯

N 2 + O 2 ↔ 2NO↑

t º, V 2 O 5

2SO 2 + O 2 2SO 3

Необратимые химические реакции

Практически необратимыми (необратимыми) – это химические процессы и реакции, протекающие только в одном направлении: продукты реакции не реагируют друг с другом с образованием исходных веществ.

Примеры необратимых реакций:

А. Реакции в которых происходит выделение теплоты:

t °

S + O 2 → SO 2 ↑ + Q

Необратимые химические реакции

Б. Реакции разложения некоторых веществ:

t °

2 KClO 3 → 2KCl + 2O 2 ↑ – Q

В. Реакции, в ходе которых один из продуктов уходит из сферы реакции в виде осадка или газа:

AgNO 3 + NaCl → AgCl↓ + NaNO 3

Na 2 CO 3 + 2HCl → 2NaCl + CO 2 ↑ + H 2 O

Г. Реакции, в растворах между сильными электролитами, в результате которых образуется слабый электролит, например, вода:

KOH + HNO 3 → KNO 3 + H 2 O

Факторы, не оказывающие влияние на смещение равновесия

1. Катализатор и ингибитор;

2. Перемешивание и измельчение веществ;

3. Давление, при условии, что в системе нет газообразных веществ.

Запомни! Перечисленные факторы не оказывают влияние на смещение равновесия, а могут изменять время установления равновесия.

Факторы, оказывающие влияние на смещение равновесия

Факторы влияющие на равновесия

Концентрация

Давление (объём)

Температура

Влияние изменения температуры

Запомни! Если прямая реакции является экзотермической ( +Q ) , то обратная эндотермической ( –Q ) и наоборот.

– + + → +

А. При повышении t ° равновесие смещается в сторону эндотермической реакции.

Б. При понижении t ° равновесие смещается в сторону экзотермической реакции.

Q

А

Б

А B

Q

Влияние изменения давления ( только для газообразных веществ )

А. При повышении P равновесие смещается в сторону реакции, идущей с уменьшением числа молекул газов .

Б. При понижении P равновесие смещается в сторону реакции, идущей с увеличением числа молекул газов .

Запомни! Давление не влияет на равновесие, если число молекул газов при протекании реакции не изменяется.

Влияния объема реакционной системы

А. При уменьшении объёма системы (давление увеличивается) положение равновесия смещается в сторону меньшего количества газообразных веществ.

Б. При увеличении объёма системы (давление уменьшается) положение равновесия смещается в сторону большего количества газообразных веществ.

Влияние концентраций ( только для жидкостей и газов)

А. При введение в равновесную систему дополнительного количества какого-либо из веществ, участвующих в реакции, равновесие смещается в сторону реакции, в ходе которой это вещество расходуется.

Б. Наоборот, выведение из равновесной системы какого-либо из вещества, способствует смещению равновесия в сторону реакции, идущей с образованием этого вещества.

Добавление реагента

При добавление вещества, которого нет в реакции, то возможно это вещество может реагировать с кем-то из участников реакции и уменьшать его концентрацию или может диссоциировать на ионы и повышать концентрацию какого либо из участников в реакции.