- •Первый закон термодинамики – это закон сохранения энергии, согласно которому энергия ниоткуда не берется и никуда не девается, а только переходит из одной формы в другую.
- •Возможно несколько вариантов изменения сумм энтальпий образования и энтропий веществ в ходе процесса.
- •Факторы, влияющие на скорость химической реакции
- •Обратимые и необратимые реакции
- •Химическое равновесие
- •1. Установление равновесия
- •2. Смещение химического равновесия
2. Смещение химического равновесия
Воздействием внешних факторов можно сместить химическое равновесие. При этом под смещением равновесия понимают изменение концентраций веществ в реакционной смеси. С термодинамических позиций смещение химического равновесия (на самом деле вообще любого равновесия, в том числе механического, биологического и др.) определяется принципом Ле Шателье: если на систему, находящуюся в равновесии, оказывается внешнее воздействие, смещающее это равновесие, то равновесие смещается в сторону, указанную данным воздействием, до тех пор, пока нарастающее в системе противодействие не станет равно оказанному действию.
При добавлении в реакционную смесь какого-либо исходного вещества знаменатель в выражении для К увеличивается, но поскольку К – константа, то должен увеличиться и числитель. Таким образом, в реакционной смеси возрастает количество продукта реакции. Химическое равновесие смещается вправо, в сторону продукта, потому, что при увеличении концентрации реагента увеличивается скорость прямой реакции. При этом одновременно в системе возрастает концентрация продукта и начинает увеличиваться скорость обратной реакции. Новое состояние равновесия установится, когда эти скорости опять сравняются. Но при этом в равновесной смеси количество продукта увеличится в сравнении с первоначальным.
По той же причине смещается равновесие реакции при изменении давления.
Изменение давления практически не сказывается на объеме твердых и жидких веществ, т.е. не изменяет их концентрацию. Следовательно, равновесие реакций, в которых газы не участвуют, практически не зависит от давления.
Однако если давление достаточно велико, то оно смещает равновесие и в конденсированной фазе.
Следующий фактор, влияющий на химическое равновесие, — температура. При повышении температуры скорости всех реакций (как экзо-, так и эндотермических) увеличиваются, но по-разному. Чем больше энергия активации реакции, тем сильнее ее скорость зависит от температуры. Энергия активации прямой (экзотермической) реакции в обоих случаях меньше, чем обратной (эндотермической) реакции. Поэтому при одинаковом повышении температуры прямая реакция ускорится меньше, чем обратная, и равновесие сместится влево.
На течение химической реакции влияют вещества-катализаторы. Катализатор понижает энергии активации как прямой, так и обратной реакций на одну и ту же величину, и поэтому равновесия не смещает.