Химическое равновесия. Константа равновесия. Принцип Ле Шателье
НАВИГАЦИЯ ПО СТРАНИЦЕ
легко понять и запомнить
Химическое равновесие — состояние химической системы, в котором обратимо протекает химическая реакция, причём скорости прямой обратной реакции равны.
Для системы, находящейся в химическом равновесии, концентрации веществ, температура и другие параметры системы не изменяются со временем.
Свойства химического равновесия:
T = const – термическое равновесие;
p = const – механическое равновесие;
= const;
динамичность;
самопроизвольность смещения системы в состояние равновесия ΔG = 0, G = Gмин.
Условие химического равновесия.
Для любого химического процесса при некоторой температуре энтальпийный и энтропийный факторы уравниваются. Две противоположные тенденции уравновешивают друг друга, т. е. DН = TDS. В этом случае соблюдается уравнение: DrG° = DrH ° - TDrS ° = 0, которое является термодинамическим условием химического равновесия.
Химическое равновесие имеет динамический характер.
Когда скорость реакции в прямом направлении равна скорости реакции в обратном направлении, наступает состояние химического равновесия.
В условиях химического равновесия концентрации исходных веществ и продуктов реакции не изменяются во времени называются равновесными концентрациями веществ. В дальнейшем равновесные концентрации будем обозначать символом вещества в квадратных скобках. Например, равновесные концентрации водорода и аммиака будут обозначаться [] и [].
Чем больше константа равновесия, тем «глубже» протекает реакция, т. е. тем больше выход продуктов реакции.
Для гетерогенных химических реакций в выражение константы равновесия, как и в уравнение закона действующих масс входят концентрации только тех веществ, которые находятся газовой фазе или в растворе. Концентрация вещества, находящегося в твердой фазе, обычно постоянна.
Катализатор не влияет на значение константы равновесия, поскольку он одинаково снижает энергию активации прямой и обратной реакции и поэтому одинаково изменяет их скорости. Катализатор лишь ускоряет достижение химического равновесия, но не влияет на количественный выход продуктов реакции.
Принцип Ле Шателье — если на систему, находящуюся в устойчивом равновесии, воздействовать извне, изменяя какое-либо из условий равновесия (температура, давление, концентрация и др.), то в системе усиливаются процессы, направленные на компенсацию внешнего воздействия.
