Ifølge en af de klassifikationer, der bruges til at beskrive kemiske processer, er der to typer af modsatte reaktioner - reversible og
irreversibel. En reversibel reaktion går ikke til ende, dvs. ingen af de stoffer, der kommer ind i det, er fuldstændigt forbrugt og ændrer ikke koncentrationen. En sådan proces ender med etableringen af en balance eller kemisk ligevægt, som er betegnet med ⇌. Men de direkte og omvendte reaktioner fortsætter og fortsætter, uden at stoppe, så ligevægten kaldes dynamisk eller mobil. Begyndelsen af kemisk ligevægt indikerer, at den fremadrettede reaktion sker med samme hastighed (V1) som den omvendte (V2), V1 \u003d V2. Hvis trykket og temperaturen er konstante, så kan ligevægten i dette system vare i det uendelige.
Kvantitativt beskrives den kemiske ligevægt af ligevægtskonstanten, som er lig med forholdet mellem konstanterne for direkte (K1) og omvendte (K2) reaktioner. Det kan beregnes ved hjælp af formlen: K=K1/K2. Indikatorerne for ligevægtskonstanten vil afhænge af sammensætningen af reaktanterne ogtemperatur.
Forskydningen af kemisk ligevægt sker efter Le Chateliers princip, som lyder således: "Hvis eksterne faktorer virker på et system, der er i ligevægt, så vil balancen blive forstyrret og forskudt i den modsatte retning af denne ændring."
Lad os overveje den kemiske ligevægt og betingelserne for dens forskydning ved at bruge eksemplet med dannelsen af et ammoniakmolekyle: N2 + 3H2 ↔ 2NH3 + Q.
I betragtning af ligningen for denne reaktion fastslår vi:
- direkte reaktion er en sammensat reaktion, fordi af 2 simple stoffer dannes 1 kompleks (ammoniak), og omvendt - nedbrydning;
- direkte reaktion forløber med dannelsen af varme, derfor er den eksoterm, derfor er den omvendte endoterm og fortsætter med absorption af varme.
Overvej nu denne ligning under forudsætning af at du ændrer visse parametre:
- Ændring i koncentration. Hvis vi øger koncentrationen af startstofferne - nitrogen og brint - og reducerer mængden af ammoniak, så vil ligevægten skifte til højre for at danne NH3. Hvis du skal flytte den til venstre, skal du øge koncentrationen af ammoniak.
- En stigning i temperaturen vil flytte ligevægten mod en reaktion, hvor varme absorberes, og når den sænkes, frigives den. Derfor, hvis temperaturen øges under syntesen af ammoniak, så vil ligevægten skifte mod udgangsprodukterne, dvs. til venstre og med et fald i temperatur - til højre mod reaktionsproduktet
-
Hvis du øgertryk, så vil ligevægten skifte til den side, hvor mængden af gasformige stoffer er mindre, og med et trykfald - til den side, hvor mængden af gasser stiger. Ved syntesen af NH3 ud fra 4 mol N2 og 3H2 opnås 2 NH3. Derfor, hvis trykket øges, så vil ligevægten bevæge sig til højre, til dannelsen af NH3. Hvis trykket reduceres, vil ligevægten skifte mod de originale produkter.
kemisk ligevægt og betingelser for dens forskydning
Vi konkluderer, at den kemiske ligevægt kan forstyrres ved at øge eller falde:
- temperatur;
- pres;
- koncentration af stoffer.
Når en katalysator indføres i en reaktion, ændres balancen ikke, dvs. kemisk ligevægt er ikke forstyrret.
