37. Смещение химического равновесия. Принцип Ле-Шателье.

Состояние химического равновесия сохраняется при данных условиях любое время. При изменении же условий равновесие нарушается. Влияние, оказываемое на равновесную систему каким-либо внешним воздействием, например изменением концентрации реагентов, давления или температуры, можно предсказать, пользуясь принципом Ле-Шателье (принципом подвижного равновесия): если находящаяся в равновесии система подвергается внешнему воздействию, равновесие смещается в таком направлении, которое способствует ослаблению этого воздействия. Так, согласн опринципу Ле-Шателье введение в равновесную систему дополнительных количеств какого-либо реагента вызывает сдвиг равновесия в том направлении, при котором концентрация этого вещества уменьшается и соответственно увеличивается концентрация продуктов его взаимодействия. Т. о. В системе, находящейся в равновесии нельзя изменить концентрацию какого-нибудь из реагентов, не вызывая при этом изменения концентраций всех остальных. Изменение давления влияет на состояние равновесия в тех случаях, когда реакция сопровождается изменением объёма системы. В соответствии с принципом Ле Шателье повышение давления сдвигает химическое равновесие в сторону реакций, идущей с уменьшением объёма. При понижении давления проявляется обратная зависимость. Согласно принципу Ле Шателье повышение температуры вызывает смещение равновесия в направлении того из процессов, течение которого сопровождается поглощением теплоты, а понижение температуры действует в противоположном направлении.

38. Константа равновесия и её связь с изменение энергии Гиббса.

О степени глубины протекания процесса можно судить на основании основного закона химической кинетики — закона действующих масс, которому подчиняется система в состоянии равновесия: частное от деления произведения равновесных концентраций продуктов реакции на произведение равновесных концентраций исходных веществ (о, май год 2) является величиной постоянной. Эту величину называют константой равновесия (К). Для реакции аА+bB+...↔dD+eE+... в состоянии равновесия выполняется соотношение К_с=[D]^d[E]^e.../[A]^a[B]^b..., где [A], [B], …, [D], [E], … - равновесные концентрации веществ А, В, …, D, Е, …; a, b, …, d, e, … - показатели степени, в которую возводится концентрация данного вещества — численно равны коэффиентам перед формулой веществ в уравнении реакции.

Константа химического равновесия зависит от температуры и от природы реагентов. Она связана с изменением стандартной энергии Гиббса химической реакции ΔG⁰ уравнением: ΔG⁰=-RTlnK, ΔG⁰₂₉₈(кДж)=-5, 71 ln K₂₉₈. Приведённое уравнение позволяет по величине ΔG⁰ вычислить К, а затем и равновесные концентрации реагентов. Большим отрицательным значениям ΔG (намного меньше нуля) отвечают большие К (намного больше единицы), т.е. в равновесной смеси преобладают продукты реакции. При больших положительных значениях ΔG преобладают исходные реагенты.

39. Зависимость константы равновесия от температуры.

Константа химического равновесия зависит от температуры и от природы реагентов. Она связана с изменением стандартной энергии Гиббса химической реакции ΔG⁰ уравнением: ΔG⁰=-RTlnK, ΔG⁰₂₉₈(кДж)=-5, 71 ln K₂₉₈. Приведённое уравнение позволяет по величине ΔG⁰ вычислить К, а затем и равновесные концентрации реагентов. Большим отрицательным значениям ΔG (намного меньше нуля) отвечают большие К (намного больше единицы), т.е. в равновесной смеси преобладают продукты реакции. При больших положительных значениях ΔG преобладают исходные реагенты.

Если учесть, что ΔG⁰= ΔH⁰-T ΔS=-RTlnK, то после некоторого преобразования получим К=е^{- ΔH/RT} e ^ΔS/R. Из этого уравнения видно, что константа равновесия очень чувствительна к изменению температуры. Для эндотермических процессов повышение температуры отвечает увеличению константы равновесия, для экзотермических — её уменьшению. От давления (если оно очень велико) константа равновесия не зависит.