I henhold til en av klassifikasjonene som brukes for å beskrive kjemiske prosesser, er det to typer motsatte reaksjoner - reversible og
irreversible. En reversibel reaksjon blir ikke fullført, dvs. ingen av stoffene som kommer inn i det er fullstendig konsumert og endrer ikke konsentrasjonen. En slik prosess ender med etablering av en balanse eller kjemisk likevekt, som er betegnet med ⇌. Men de direkte og omvendte reaksjonene fortsetter og fortsetter, uten å stoppe, så likevekten kalles dynamisk eller mobil. Begynnelsen av kjemisk likevekt indikerer at foroverreaksjonen skjer med samme hastighet (V1) som omvendt (V2), V1 \u003d V2. Hvis trykket og temperaturen er konstant, kan likevekten i dette systemet vare i det uendelige.
Kvantitativt beskrives den kjemiske likevekten av likevektskonstanten, som er lik forholdet mellom konstantene for direkte (K1) og omvendte (K2) reaksjoner. Det kan beregnes ved hjelp av formelen: K=K1/K2. Indikatorene for likevektskonstanten vil avhenge av sammensetningen av reaktantene ogtemperatur.
Forskyvningen av kjemisk likevekt skjer etter Le Chateliers prinsipp, som lyder slik: «Hvis ytre faktorer virker på et system som er i likevekt, så vil balansen bli forstyrret og forskjøvet i motsatt retning av denne endringen."
La oss vurdere den kjemiske likevekten og betingelsene for dens forskyvning ved å bruke eksempelet på dannelsen av et ammoniakkmolekyl: N2 + 3H2 ↔ 2NH3 + Q.
Med tanke på ligningen for denne reaksjonen, etablerer vi:
- direkte reaksjon er en sammensatt reaksjon, fordi fra 2 enkle stoffer dannes 1 kompleks (ammoniakk), og omvendt - dekomponering;
- direkte reaksjon fortsetter med dannelsen av varme, derfor er den eksoterm, derfor er omvendt endoterm og fortsetter med absorpsjon av varme.
Vurder nå denne ligningen under forutsetning av å endre visse parametere:
- Endring i konsentrasjon. Hvis vi øker konsentrasjonen av startstoffene - nitrogen og hydrogen - og reduserer mengden ammoniakk, vil likevekten skifte til høyre for å danne NH3. Hvis du trenger å flytte den til venstre, øk konsentrasjonen av ammoniakk.
- En økning i temperatur vil bevege likevekten mot en reaksjon der varme absorberes, og når den senkes, frigjøres den. Derfor, hvis temperaturen økes under syntesen av ammoniakk, vil likevekten skifte mot utgangsproduktene, dvs. til venstre, og med en temperaturnedgang - til høyre, mot reaksjonsproduktet
-
Hvis du økertrykk, så vil likevekten skifte til den siden hvor mengden av gassformige stoffer er mindre, og med en trykkreduksjon - til den siden hvor mengden gasser øker. Ved syntesen av NH3 fra 4 mol N2 og 3H2 oppnås 2 NH3. Derfor, hvis trykket økes, vil likevekten bevege seg til høyre, til dannelsen av NH3. Hvis trykket reduseres, vil likevekten skifte mot de originale produktene.
kjemisk likevekt og betingelser for dens forskyvning
Vi konkluderer med at den kjemiske likevekten kan forstyrres ved å øke eller redusere:
- temperatur;
- pressure;
- konsentrasjon av stoffer.
Når en katalysator introduseres i en reaksjon, endres ikke balansen, dvs. kjemisk likevekt blir ikke forstyrret.
