2.3 Смещение химического равновесия

Смещение химического равновесия - это процесс изменения равновесного состава системы вследствие изменения внешних условий и установление нового равновесного состава. Направление смещения равновесия подчиняется принципу Ле Шателье: если на систему, находящуюся в истинном равновесии, воздействовать извне, изменяя какое-либо из условий, определяющих состояние равновесия, то равновесие смещается в сторону уменьшения эффекта внешнего воздействия.

Вывести систему из состояния равновесия можно: а)изменяя температуру, б)общее давление и в)парциальные давления газообразных реагентов или концентрации (активности) реагентов в растворах. В соответствии с данным принципом и уравнением(1.23) при повышении температуры равновесие смещается в сторону эндотермической реакции, а при понижении – в сторону экзотермической реакции. При повышении общего давления равновесие смещается в сторону образования меньшего числа молей газообразных реагентов. При увеличении парциального давления исходных веществ равновесие смещается в сторону продуктов реакции, при понижении концентрации исходных веществ или при повышении концентрации продуктов реакции равновесие смещается в сторону исходных реагентов.

Пример 13. Как увеличить выход продуктов реакции

С(к) + СО₂(г) = 2СО(г)?

Решение. Чтобы повысить выход продукта СО, равновесие данной реакции нужно смещать вправо, в сторону образования большего количества СО. Поскольку реакция эндотермическая(см.выше, при 298 К выход продуктов практически нулевой), для смещения равновесия вправо, следует повышать температуру системы. Так как прямая реакция идет с увеличением числа молей газообразных веществ, то для смещения равновесия в сторону продуктов следует понижать давление системы, повышать парциальное давление исходного реагента СО₂ и понижать (выводить из сферы реакции) продукт реакции СО.