Kemijsko ravnotežje je osnova reverzibilnih kemijskih reakcij

Po eni od klasifikacij, ki se uporabljajo za opis kemičnih procesov, obstajata dve vrsti nasprotnih reakcij - reverzibilna in Nepovratna. Reverzibilna reakcija ne doseže konca, t.j. Nobena od snovi, ki so jo vnesli, ni popolnoma porabljena in ne spreminja koncentracije. Tak postopek se zaključi z vzpostavitvijo ravnovesja ali kemičnega ravnovesja, ki ga označuje ⇌. Toda neposredne in povratne reakcije se nadaljujejo in nadaljujejo, zato se ravnovesje imenuje dinamično ali mobilno. Začetek kemijskega ravnovesja kaže, da se neposredna reakcija pojavi pri isti hitrosti (V1) kot inverzna (V2), V1 = V2. Če sta tlak in temperatura nespremenjena, potem lahko ravnovesje v tem sistemu traja nedoločen čas.

Kvantitativno je kemijsko ravnotežje opisano z ravnotežno konstanto, ki je enaka razmerju med konstantami ravne črte (K1) in reakcijami reverzne (K2). To lahko izračunate po formuli: K = K1 / K2. Ravnotežna konstanta bo odvisna od sestave reaktantov in temperature.
Prispevek kemijskega ravnovesja poteka v skladu z načelom Le Chatelier, ki se glasi: "Če na sistem, ki je v ravnotežju, vplivajo zunanji dejavniki, se bo ravnovesje motilo in premaknilo v smeri, ki je nasprotna določeni spremembi."

Razmislite Kemijsko ravnotežje in pogoji njegovega premika na primer tvorbe molekule amoniaka: N2 + 3H2 ↔ 2NH3 + Q.

Glede na enačbo te reakcije ugotavljamo:

1. Neposredna reakcija je sestavljena reakcija, ker Od dveh preprostih snovi se oblikuje 1 kompleksna (amonijak), reverzna pa razgradnja;

2. Neposredna reakcija poteka s tvorbo toplote, zato je eksotermna, zato je inverzna endotermna in nadaljuje z absorpcijo toplote.

Zdaj upoštevamo to enačbo pod pogojem spremembe določenih parametrov:

1. Sprememba koncentracije. Če povečamo koncentracijo začetnih snovi - dušika in vodika - in zmanjšamo količino amonija, se bo ravnotežje pomaknilo v desno, da bi tvorili NH3. Če ga želite premakniti na levo, povečajte koncentracijo amoniaka.

2. Povečanje temperature bo premaknilo ravnovesje proti reakciji, pri kateri se toplota absorbira in ko se spusti, se sprosti. Zato, če se temperatura pri sintezi amoniaka poveča, se ravnovesje pomakne proti začetnim proizvodom, npr. Levo in s padcem temperature - na desno, proti reakcijskemu produktu.

3. Če povečate tlak, se ravnovesje premakne na stran, kjer je količina plinastih snovi manjša in ko se tlak zmanjša - na stran, kjer se količina plinov povečuje. Ko NH3 sintetiziramo iz 4 molov N2 in 3H2, dobimo 2 NH3. Torej, če se tlak poveča, se bo ravnovesje pomaknilo v desno, na tvorbo NH3. Če se tlak zmanjša, se ravnovesje premakne proti prvotnim izdelkom.

Ugotovimo, da se lahko kemijsko ravnotežje moti, če se poveča ali zmanjša:

1. Temperatura;

2. Tlak;

3. Koncentracija snovi.

Ko je katalizator uveden v kakršno koli reakcijo, se ravnotežje ne spremeni, to pomeni, Kemično ravnotežje ni moteno.