Segons una de les classificacions utilitzades per descriure els processos químics, hi ha dos tipus de reaccions oposades: reversibles i
irreversible. Una reacció reversible no es completa, és a dir. cap de les substàncies que hi entren es consumeix completament i no modifica la concentració. Aquest procés acaba amb l'establiment d'un equilibri o equilibri químic, que s'indica amb ⇌. Però les reaccions directes i inverses continuen i continuen, sense aturar-se, de manera que l'equilibri s'anomena dinàmic o mòbil. L'inici de l'equilibri químic indica que la reacció directa es produeix a la mateixa velocitat (V1) que la inversa (V2), V1 \u003d V2. Si la pressió i la temperatura són constants, l'equilibri en aquest sistema pot durar indefinidament.
Quantitativament, l'equilibri químic es descriu per la constant d'equilibri, que és igual a la relació de les constants de les reaccions directes (K1) i inverses (K2). Es pot calcular mitjançant la fórmula: K=K1/K2. Els indicadors de la constant d'equilibri dependran de la composició dels reactius itemperatura.
El desplaçament de l'equilibri químic es produeix segons el principi de Le Chatelier, que sona així: "Si els factors externs actuen sobre un sistema que està en equilibri, llavors l'equilibri es veurà alterat i es desplaçarà en la direcció oposada a la aquest canvi."
Considerem l'equilibri químic i les condicions per al seu desplaçament utilitzant l'exemple de formació d'una molècula d'amoníac: N2 + 3H2 ↔ 2NH3 + Q.
Tenint en compte l'equació d'aquesta reacció, establim:
- la reacció directa és una reacció composta, perquè a partir de 2 substàncies simples, es forma 1 complex (amoníac) i la descomposició inversa;
- La reacció directa es produeix amb la formació de calor, per tant, és exotèrmica, per tant, la inversa és endotèrmica i procedeix amb l'absorció de calor.
Ara considereu aquesta equació amb la condició de modificar certs paràmetres:
- Canvi de concentració. Si augmentem la concentració de les substàncies inicials - nitrogen i hidrogen - i reduïm la quantitat d'amoníac, aleshores l'equilibri es desplaçarà cap a la dreta per formar NH3. Si l'heu de moure cap a l'esquerra, augmenta la concentració d'amoníac.
- Un augment de la temperatura mourà l'equilibri cap a una reacció en la qual s'absorbeix calor i, quan es baixa, s'allibera. Per tant, si la temperatura augmenta durant la síntesi d'amoníac, l'equilibri es desplaçarà cap als productes de partida, és a dir. a l'esquerra, i amb una disminució de la temperatura - a la dreta, cap al producte de reacció.
-
Si augmenteupressió, aleshores l'equilibri es desplaçarà cap al costat on la quantitat de substàncies gasoses és menor i, amb una disminució de la pressió, cap al costat on augmenta la quantitat de gasos. En la síntesi d'NH3 a partir de 4 mol de N2 i 3H2 s'obté 2 NH3. Per tant, si augmenta la pressió, l'equilibri es desplaçarà cap a la dreta, fins a la formació de NH3. Si es redueix la pressió, l'equilibri es desplaçarà cap als productes originals.
equilibri químic i condicions per al seu desplaçament
Concloem que l'equilibri químic es pot alterar augmentant o disminuint:
- temperatura;
- pressió;
- concentració de substàncies.
Quan s'introdueix un catalitzador en qualsevol reacció, l'equilibri no canvia, és a dir. l'equilibri químic no es veu alterat.
