КОНСТАНТА РАВНОВЕСИЯ

Основным параметром, характеризующим обратимую реакцию, является константа равновесия. Т 1200 С

Например:CO₂+H₂CO+Н₂О

Согласно закону действия масс

V1(пр.р)=k1[CO2]х[H2]

V2(обр.р.)=k2[CO]х[H2O]

В начальный момент в реакционной смеси имеются только исходные реагенты(CO2 и Н2О); [ CO}= O и [H2O]=O,следовательно V2(обр.р.)=О.

По мере течения реакции [CO2] и [H2] уменьшается, а [ CO] и [H2O] возрастает. Следовательно, V1(пр.) будет убывать,а V2(обр) возрастать и наступит момент, когда V1=V2.

Рис 1.

Изменение скорости прямой и обратной реакции с течением времени (V₁ – скорость прямой реакции, V₂– скорость обратной реакции)

Состояние системы реагирующих веществ, при котором скорости прямой и обратной реакции равны между собой, называется состоянием химического равновесия, т.е. V1=V2 k1[CO2]х[H2]=k2[CO]х[H2O]

k₁ = [CO]х[H₂O]

k₂ [CO₂х[H₂]

k₁

k₂ ⁼ K [постоянная величина]

[CO] х [H₂O] = К

[CO₂] х [H₂]

Константа химического равновесия (К) есть величина постоянная (отношение произведений концентраций образующихся веществ и веществ, вступающих в реакцию).

Сдвиг равновесия (смещение равновесия) – изменение равновесных концентраций реагирующих веществ, вызванное изменением какого-либо условия.

Увеличение концентрации образующихся веществ при изменении условий обратимой реакции называется смещением равновесия вправо.

Если изменение условия приводит к увеличению концентраций исходящих веществ – смещение равновесия влево.

При увеличении концентрации какого-либо из веществ. участвующих в обратимой реакции, равновесие смещается в сторону расхода этого вещества

СО₂+Н₂ СО+Н₂О

При добавлении СО₂, не изменяя общего объема смеси газов, Vпр.р станет больше.

Увеличение [CO] и [H₂O] вызывает ускорение V обр.р. Через некоторое время установится новое состояние равновесия, но при этом [CO] и [H₂] будет выше, чем до добавления СО₂.

Происходит смещение химического равновесия вправо.

Прибавление одного из образующихся при реакции веществ повысит скорость обратной реакции и происходит смещение химического равновесия влево.

Изменение температуры – повышение температуры может ускорять и прямой и обратный процессы.

Реакция экзотермическая, т.е. протекает с выделением теплоты, охлаждение вызовет смещение химического равновесия вправо – в сторону образования продуктов реакции.

Реакция эндотермическая, т.е.протекает с поглощением теплоты, то скорость прямой реакции будет увеличивать нагревание.

Например: N₂+3H₂ 2NH₃ ( Н< O)

Реакция идет с выделением теплоты, повышение температуры смеси

Смещает равновесие влево; понижение температуры вызовет смещение

Равновесия вправо.

N₂O₂ 2NO( Н>O)

Понижение температуры - смещение вправо;

Повышение температуры - смещение влево.

Принцип смещения равновесия (принцип Ле-Шателье): если изменить одно из условий , при которых система находится в равновесии и, таким образом нарушить равновесие, то в системе возникают процессы, которые ведут к восстановлению равновесия.

Например: N₂+3H₂ 2NH₃