Главная | Обратная связь

Обратимость химических реакций.

Обратимые реакции - химические реакции, протекающие одновременно в двух противоположных направлениях.

Химическое равновесие - состояние системы, в котором скорость прямой реакции (V₁) равна скорости обратной реакции (V₂). При химическом равновесии концентрации веществ остаются неизменными. Химическое равновесие имеет динамический характер: прямая и обратная реакции при равновесии не прекращаются.

Состояние химического равновесия количественно характеризуется константой равновесия, представляющей собой отношение констант прямой (K₁) и обратной (K₂) реакций.

Для реакции mA + nB → pC + dD константа равновесия равна

K = K₁ / K₂ = ([C]^p • [D]^d) / ([A]^m • [B]ⁿ)

Константа равновесия зависит от температуры и природы реагирующих веществ. Чем больше константа равновесия, тем больше равновесие сдвинуто в сторону образования продуктов прямой реакции.

Для расчетов константы равновесия используются самые различные уравнения, так или иначес вязанные друг другом:

Такой формулой, например, описывается диссоциация слабых электролитов с одновалентными ионами. Из неё получают:

Это выражение называют законом разбавления Оствальда. При очень малых α (α<<1) K=cα²

Различают гомо- и гетерогенные равновесия и процессы, которые, соответственно, устанавливаются в однофазной или многофазной системах. Константа гетерогенного равновесия, в отличие от константы гомогенного равновесия, включает концентрации (активности, парциальные давления) только менее конденсированной фазы. Например, в реакции СаО(т) + СО₂(г) СаСО₃(т)

Динамическое – это подвижное равновесие. Значит, в системе в единицу времени образуется столько же вещества, сколько и разрушается. При этом не изменяются макропараметры, но на микроуровне движение очень активно.

Способы смещения равновесия

Принцип Ле-Шателье. Если на систему, находящуюся в равновесии, производится внешнее воздействие (изменяются концентрация, температура, давление), то оно благоприятствует протеканию той из двух противоположных реакций, которая ослабляет это воздействие.

1. Давление. Увеличение давления (для газов) смещает равновесие в сторону реакции, ведущей к уменьшению объема (т.е. к образованию меньшего числа молекул).

2. Увеличение температуры смещает положение равновесия в сторону эндотермической реакции (т.е. в сторону реакции, протекающей с поглощением теплоты)

3. Увеличение концентрации исходных веществ и удаление продуктов из сферы реакции смещает равновесие в сторону прямой реакции.

4. Катализаторы не влияют на положение равновесия.