ХИМИЧЕСКОЕ

РАВНОВЕСИЕ

и способы его смещения

Химическое равновесие

состояние равновесия характерно для обратимых

химических реакций

ХИМИЧЕСКИЕ РЕАКЦИИ

(по направлению)

ОБРАТИМЫЕ РЕАКЦИИ

A + B

C + В

НЕОБРАТИМЫЕ РЕАКЦИИ

A + B C + В

-

это химические реакции,

протекающие в одном

направлении

-

это химические реакции,

которые протекают

одновременно

в противоположных

направлениях

•

Во всех обратимых реакциях скорость

прямой реакции уменьшается,

скорость обратной реакции возрастает

до тех пор, пока обе скорости не станут

равными и не установится состояние

равновесия.

Химическое равновесие

состояние системы, в котором скорость

прямой реакции равна скорости обратной

реакции.

Химическое равновесие имеет динамический

характер.

Это значит, что и прямая и обратная реакции при

равновесии не прекращаются.

Смещение равновесия в нужном

направлении достигается

изменением условий реакции

(принцип Ле-Шателье).

Принцип Ле-Шателье

Если на систему, находящуюся в

состоянии равновесия, оказать

внешнее воздействие, то система

перейдет в другое состояние так,

чтобы уменьшить эффект

внешнего воздействия.

Для одностадийной обратимой реакции

При равновесии выражения для скоростей прямой

V

1

и обратной реакций

V

2

имеют вид:

Где [a] [b] [c] и [d] - равновесные молярные

концентрации веществ a, b, c и d;

a b c и d - соответствующие стехиометрические

коэффициенты (при условии, что реакция идет в одну

стадию);

k1 k2 -коэффициенты пропорциональности,

называемые константами скоростей.

•

Из условия равновесия V

1

=V

2

следует:

•

Отсюда получаем выражение

для константы равновесия

Kp:

•

Чем выше величина Kp, тем

больше в равновесной смеси

продуктов прямой реакции.

Влияние температуры на

смещение равновесия

•

Реакции, сопровождающиеся выделением теплоты,

называются экзотермическими.

•

Реакции, сопровождающиеся поглощением

теплоты, называются эндотермическими.

Каждой обратимой реакции одно из направлений

отвечает экзотермическому процессу, а другое -

эндотермическому.

Влияние температуры на смещение

равновесия

•

Чтобы сместить равновесие вправо (для

экзотермической реакции)

нужно понизить температуру.

•

А для эндотермической

наоборот, повысить температуру.

•

При повышении температуры

химическое равновесие смещается в

направлении эндотермической реакции,

•

При понижении температуры - в

направлении экзотермической реакции.

Влияние концентрации на

смещение равновесия

Равновесие сместится ВПРАВО, если:

•

Увеличить концентрацию одного из

реагирующих веществ

•

Отводить из зоны реакции продукт

Влияние давления на смещение

равновесия

Влияние давления на состояние

равновесия проявляется только при

наличии в системе газов !!!

Влияние давления на смещение

равновесия

•

При повышении давления равновесие

сдвигается в направлении образования

веществ (исходных или продуктов) с

меньшим объемом;

При понижении давления равновесие

сдвигается в направлении образования

веществ с большим объемом

N

2

+ 3H

2

2NH

3

+ Q

При повышении давления равновесие сместится

туда, где молей меньше(где объемов меньше)!!!

1 моль

3 моль

2 моль

Катализаторы не влияют

на положение равновесия!

Задача

Укажите, как повлияет:

а) повышение давления;

б) повышение температуры;

в) увеличение концентрации кислорода на

равновесие системы

:

2CO (г) + O

2

(г) ↔ 2CO

2

(г) + Q

а) Изменение давления смещает равновесие

реакций с участием газообразных веществ

(г). Определим объёмы газообразных

веществ до и после реакции по

стехиометрическим коэффициентам:

По принципу Ле Шателье, при увеличении

давления, равновесие смещается в сторону

образования веществ, занимающих

меньший объём, следовательно равновесие

сместится вправо, т.е. в сторону образования

СО2, в сторону прямой реакции (→)

б) По принципу Ле Шателье, при повышении

температуры, равновесие смещается в сторону

эндотермической реакции (-Q), т.е. в сторону

обратной реакции – реакции разложения СО2 (←),

т.к. по закону сохранения энергии:

в) При увеличении концентрации

кислорода равновесие системы смещается в

сторону получения СО

2

(→) т.к. увеличение

концентрации реагентов (жидких или

газообразных) смещает в сторону продуктов, т.е.

в сторону прямой реакции.