Химия
Химическое равновесие
Что такое равновесие
В обратимой реакции равновесие наступает, когда скорости прямой и обратной реакций становятся равными. Оно динамическое: реакция не прекращается.
Константа равновесия: для aA + bB ⇌ cC + dD K = [C]ᶜ[D]ᵈ / ([A]ᵃ[B]ᵇ).
- K: продукты / реагенты.
- Концентрации твёрдых веществ в выражение не включаются.
- 2SO₂ + O₂ ⇌ 2SO₃: K = [SO₃]² / ([SO₂]²·[O₂]).
Принцип Ле Шателье
Если на систему, находящуюся в равновесии, оказать воздействие, равновесие смещается в сторону, ослабляющую это воздействие.
| Воздействие | Смещение равновесия |
|---|---|
| C(реагент) ↑ | в сторону продуктов → |
| P ↑ | в сторону меньшего числа молекул |
| T ↑ | в сторону эндотермической реакции |
| Катализатор | не смещает |
- При увеличении концентрации: в сторону её расходования.
- При повышении давления: в сторону меньшего числа молекул газа.
- При повышении температуры: в сторону эндотермической (−Q) реакции.
Важные примеры
- Катализатор не смещает равновесие. Он лишь ускоряет его установление.
- N₂ + 3H₂ ⇌ 2NH₃ + Q: для увеличения выхода аммиака нужно повышать давление, понижать температуру, выводить NH₃ из системы.
- H₂ + I₂ ⇌ 2HI: давление не влияет. Число молекул одинаково.
- При нагревании экзотермическая реакция смещается влево.