Вопрос 10

Химическое равновесие – такое динамическое состояние обратимого процесса, при котором скорости прямой и обратной реакции равны и которое характеризуется постоянством пара- метров при постоянных внешних условиях.

Химическое равновесие имеет динамический характер: прямая и обратная реакции при равновесии не прекращаются. Состояние химического равновесия количественно характеризуется констан- той равновесия.

Константа химического равновесия – отношение констант скоростей прямой (k1) и обратной (k2) реакций: K= k1/ k2 Константа равновесия химической реакции, K равн, равна отношению произведения равновесных концентраций продуктов реакции к произведению равновесных концентраций реагентов в степенях, равных стехиометрическим коэффициентам.

Смещение химического равновесия Каждое химическое равновесие устанавливается при опреде- ленном значении трех параметров, которые его характеризуют: 1) концентрация реагирующих веществ, 2) температура, 3) давление для газов.

Уравнение изотермы Вант-Гоффа связывает направление реакции с исходным составом реагирующих веществ. Это уравне- ние позволяет определять направление процесса в том случае, ко- гда активности (концентрации) веществ не отвечают стандартному состоянию. Для реакции aА + bВ сС + dD уравнение изотермы имеет вид:

Направление смещения равновесия определяется принципом Ле Шателье: Если на систему, находящуюся в состоянии химического рав- новесия, оказывать воздействия путем изменения концентра- ции реагентов, давления, температуры, то равновесие смещает- ся в направлении той реакции, протекание которой ослабляет это воздействие. Это означает, что до установления нового равновесия получа- ет большую скорость та реакция, которая уменьшат внешнее воз- действие, и таким образом равновесие смещается в сторону образо- вания продуктов этой реакции. Аналогично принципу Ле Шателье в природе существует принцип адаптивных перестроек: Любая живая система при воздействии на нее перестраивается так, чтобы уменьшить это воздействие.

Способы смещения равновесия

1. Увеличение давления (для газов) смещает равновесие в сторону реакции, ведущей к уменьшению объема (т.е. к образованию меньшего числа молекул). 1 A(г) +В(г) 2 С(г); увеличение давления приводит к возраста- нию скорости прямой реакции ( 1 > 2), 2 моль 1моль равновесие смещается вправо.

2. Увеличение температуры смещает положение равновесия в сторону эндотермической реакции (т.е. в сторону реакции, про- текающей с поглощением теплоты): 1 A + В С + Q, увеличение температуры приводит к 2 возрастанию скорости обратной (эндотер- мической) реакции ( 2 > 1), равновесие смещается влево. 1 A + В С – Q, увеличение температуры приводит к 2 возрастанию скорости прямой (эндотерми- ческой) реакции ( 1 > 2), равновесие сме- щается вправо. 3. Увеличение концентрации исходных веществ А и В и удале- ние продуктов из сферы реакции смещает равновесие вправо, так как увеличивается скорость прямой реакции. Уменьшение концентраций исходных веществ A или В приводит к возрас- танию скорости обратной реакции ( 2 > 1), равновесие смеща- ется влево. 4. Катализаторы не влияют на положение равновесия, так как ка- тализатор ускоряет как прямую, так и обратную реакции.