Химическое равновесие. Принцип Ле-Шателье

В этом видео поговорим о химическом равновесии и его математическом описании. Разберём понятие константы химического равновесия и его смещение. Таймкод: 0:00 Тема и план урока 0:34 Возникновение химического равновесия 1:18 Признаки химического равновесия 2:00 Константа химического равновесия 3:14 Смещение химического равновесия. Принцип Ле–Шателье 3:39 Смещение равновесия при изменении температуры 4:51 Смещение равновесия при изменении давления 7:53 Смещение равновесия при изменении концентрации веществ 9:41 Итоги Мы в социальных сетях: https://vk.com/domyem

Многие химические реакции способны протекать как в прямом, так и в обратном направлении.

Рассмотрим, что происходит, когда реакция является обратимой. При смешении реагентов начинается прямая реакция, однако по мере расходования реагентов скорость прямой реакции падает. В ходе реакции происходит постепенное накопление продуктов, что приводит к увеличению скорости обратной реакции. В какой-то момент скорости прямой и обратной реакции сравняются. Это означает, что за одинаковый промежуток времени образуется и расходуется одинаковое количество продуктов, т. е. количество веществ в системе остается неизменным, такое состояние системы называют химическим равновесием.

Следует понимать, что, несмотря на постоянство количества веществ, в системе все время протекают химические реакции и влияя на их скорость, можно влиять на положение химического равновесия.

Факторы, влияющие на положение химического равновесия

Для описания влияния различных факторов на положение химического равновесия используют принцип Ле Шателье.

Принцип Ле Шателье гласит: Если на равновесную систему воздействовать извне, изменяя какой-нибудь из факторов, определяющих положение равновесия, то в системе усилится то направление процесса, которое ослабляет это воздействие.

Влияние температуры

Увеличение температуры приводит к смещению равновесия в сторону эндотермической реакции, уменьшение — экзотермической.

Например, в реакции: ,

повышение температуры приведет к смещению равновесия в сторону прямой (эндотермической) реакции. Понижение же температуры приведет к смещению равновесия в сторону обратной (экзотермической) реакции.

Влияние давления

Изменение давления влияет только на химические реакции с участием газов.

Увеличение давления приводит к смещению равновесия в сторону меньшего объема газообразных веществ.

Уменьшение давления приводит к смещению равновесия в сторону большего объема или сторону увеличения количества газообразных веществ.

Например, в реакции:

2+ 1 = 3 > 2, повышение давления приведет к смещению равновесия в сторону прямой реакции, так как сумма количеств газообразных веществ меньше в правой части уравнения.

Важно, что только газообразные вещества будут учитываться при подобном сравнении.

Например, в реакции:

1 < 2, твердый компонент не учитывается и его объем принимается равным 0. При понижении давления в этой реакции равновесие смещается в сторону прямой реакции, так как сумма количеств газообразных веществ больше справа.

Концентрации веществ

Введение в равновесную систему дополнительных количеств какого-либо участника реакции вызывает сдвиг равновесия в том направлении, при котором концентрация этого вещества уменьшается.

Например, в реакции: ,

увеличение концентрации реагентов (азота и кислорода) будет вести к смещению равновесия в сторону прямой реакции. Увеличения концентрации оксида азота (II) будет вести к смещению равновесия в сторону обратной реакции.

В общем случае можно сказать, что равновесие будет смещаться «от увеличения концентрации» или в сторону ее уменьшения.

Катализаторы

Добавление катализатора (или ингибитора) не влияет на положение равновесия, поскольку катализаторы влияют как на прямую, так и на обратную реакции.