Insert or Drag and Drop your Photo Here

Химическое равновесие

Константа равновесия связывает активности (концентрации, парциальные давления) всех компонентов реакционной смеси. Изменение любой из этих величин при постоянной температуре ведет к изменению всех других, кроме константы равновесия, которая постоянна при постоянной температуре. Таким образом, основное значение закона равновесных концентраций состоит в том, что он устанавливает связь между равновесными концентрациями всех реагирующих веществ.

Insert or Drag and Drop your Photo Here

Химическое равновесие

Константа равновесия может быть найдена расчетным и экспериментальными методами. Для расчета, в основном, используется следующее уравнение:

Экспериментальные методы основаны на анализе состава реакционной смеси после достижения состояния химического равновесия.

Insert or Drag and Drop your Photo Here

Способы смещения равновесия

Равновесие всегда зависит от внешних условий, а так как внешние условия не могут сохраняться неизменными, то равновесие рано или поздно нарушается (смещается). Влияние изменения внешних условий на положение равновесия, известное как принцип Ле-Шателье, может быть сформулировано следующим образом: если на систему, находящуюся в устойчивом равновесии, воздействовать извне, изменяя какое-нибудь из условий, определяющих положение равновесия, то в системе усилится то направление

реакции, протекание которой ослабляет

Insert or Drag and Drop your Photo Here

Способы смещения равновесия

Рассмотрим реакцию

где реагенты А и В и продукты реакции С и Р –

Если под внешним воздействием изменится значение одного из членов равенства, то оно нарушится и система выйдет из состояния равновесия. В результате система будет стремиться к достижению нового состояния равновесия, характеризующегося новыми значениями равновесных парциальных давлений

реагентов и продуктов.

Insert or Drag and Drop your Photo Here

Способы смещения равновесия

Так как равновесное состояние характеризуется равенством скоростей прямой и обратной реакций, можно сказать, что смещение равновесия происходит в том случае, когда произведенное воздействие неодинаково влияет на скорости прямого и обратного процессов. Это нарушение равенства скоростей и приводит к переходу системы в новое состояние равновесия, при котором скорости прямой и обратной реакций опять станут равными, но будут отличаться от первоначальных значений.

Insert or Drag and Drop your Photo Here

Способы смещения равновесия

Давление оказывает влияние только на те равновесные реакции, в которых участвуют вещества в газообразном состоянии. Характер влияния давления на равновесие химических реакций определяется знаком разности числа молей участников реакции Δn или знаком изменения объема ΔV.

Для газовых реакций, в которых число молей продуктов превышает число молей реагентов, т.е. Δn>0, увеличение давления неблагоприятно. Смещению равновесия реакции вправо способствует снижение давления. Если же реакция протекает с уменьшением числа молей (Δn<0),

повышение давления целесообразно, так

Insert or Drag and Drop your Photo Here

Способы смещения равновесия

Чувствительность положения равновесия к изменению давления тем больше, чем большим изменением объема или числа

молей сопровождается та или иная реакция. В случае неизменности ΔV (или

Δn) в ходе газофазного процесса реакция будет индифферентна к изменениям давления.

Insert or Drag and Drop your Photo Here

Способы смещения равновесия

Введение инертного газа в систему при постоянном давлении подобно эффекту уменьшения общего давления. Если реакция протекает с уменьшением числа молей, разбавление инертным газом смещает равновесие реакции в сторону исходных реагентов; при увеличении числа молей равновесие смещается

вправо согласно реакции поэтому в технологических процессах,

сопровождаемых химическими реакциями, для которых Δn<0, стремятся к уменьшению накопления инертных

примесей в системе.

Insert or Drag and Drop your Photo Here

СпособыВ соответствиисмещенияс принципомравновесияЛе-Шателье введение в равновесную систему

дополнительных количеств какого-либо вещества вызывает смещение равновесия в том направлении, при котором

концентрация вещества уменьшается. Поэтому введение избытка исходных веществ смещает равновесие вправо; введение избытка продукта вызовет смещение равновесия влево.

Увеличивая концентрацию одного из реагентов (создавая его избыток), можно повысить степень превращения другого. Этим широко пользуются в химической технологии, добиваясь полного

Insert or Drag and Drop your Photo Here

Способы смещения равновесия

Во многих случаях смещение равновесия реакции вправо можно осуществить и выводом продуктов из реакционной зоны – уменьшением концентрации продукта. Так введение в систему водоотнимающих средств (например, серной кислоты) позволяет сместить равновесие реакции этерификации

Использование мембранных технологий в процессах дегидрирования, позволяет удалять из зоны реакции водород, что также приводит к смещению равновесия вправо.