Trạng thái cân bằng hóa học - dựa trên phản ứng hóa học có thể đảo ngược

Theo một trong những phân loại dùng để mô tả quá trình hóa học, có hai loại phản ứng ngược lại - có thể đảo ngược và không thể đảo ngược. phản ứng đảo ngược không đạt được kết thúc, tức là, không ai trong số các chất đó đã nhập vào nó, không được tiêu thụ hoàn toàn và không làm thay đổi nồng độ. Quá trình này kết thúc thành lập trạng thái cân bằng hóa học hoặc cân bằng, mà biểu thị ⇌. Tuy nhiên, về phía trước và ngược lại phản ứng tiến hành thêm, mà không dừng lại, vì vậy được gọi là cân bằng động hoặc điện thoại di động. Sẽ đến một trạng thái cân bằng hóa học cho thấy rằng phản ứng trực tiếp diễn ra tại cùng một tốc độ (V1), và đó là nghịch đảo (V2), V1 = V2. Nếu áp suất và nhiệt độ không thay đổi, sự cân bằng trong hệ thống có thể kéo dài vô thời hạn.

Về mặt định lượng cân bằng hóa học được mô tả bởi hằng số cân bằng đó là tỷ số của hằng số dòng (K1) và phản hồi (K2) phản ứng. Tính nó có thể được theo công thức: K = K1 / K2. Hiệu suất của hằng số cân bằng sẽ phụ thuộc vào thành phần của các chất phản ứng và nhiệt độ.
Dịch chuyển cân bằng hóa học dựa trên nguyên tắc của Le Chatelier, mà đọc như sau: "Nếu một hệ thống mà là ở trạng thái cân bằng, ảnh hưởng bởi các yếu tố bên ngoài, cân bằng được quấy rầy và di dời trong điều ngược lại hướng tới sự thay đổi này."

xem xét điều kiện cân bằng hóa học và chuyển nó vào ví dụ về sự hình thành của các phân tử amoniac: N2 + 3H2 ↔ 2NH3 + Q.

Xét phương trình phản ứng này, hãy đặt:

1. phản ứng trực tiếp - một phản ứng của hợp chất, như 2 các chất đơn giản 1 phức tạp được hình thành (ammonia), và ngược lại - phân hủy;

2. phản ứng trực tiếp tiến hành với sự hình thành của nhiệt, vì thế nó là - là tỏa nhiệt, do đó, đảo ngược - thu nhiệt và đi với sự hấp thu nhiệt.

Bây giờ xem xét các phương trình cung cấp sửa đổi các thông số nhất định:

1. thay đổi tập trung. Nếu nồng độ của các chất ban đầu tăng - nitơ và hydro - và làm giảm lượng amoniac, các trạng thái cân bằng di chuyển sang bên phải để sự hình thành của NH3. Nếu bạn muốn di chuyển nó sang bên trái, làm tăng nồng độ amoniac.

2. Sự gia tăng nhiệt độ sẽ chuyển trạng thái cân bằng đối với phản ứng trong đó nhiệt được hấp thụ, và được hạ xuống - được tô sáng. Do đó, nếu sự gia tăng nhiệt độ tổng hợp amoniac, sự cân bằng được chuyển về phía nguyên liệu ban đầu, ví dụ: bên trái, và khi nhiệt độ - ở bên phải theo hướng đến sản phẩm phản ứng.

3. Nếu sự gia tăng áp lực, trạng thái cân bằng di chuyển sang phía bên, nơi số lượng các chất khí là ít hơn, và khi áp suất giảm - theo hướng nơi lượng khí tăng lên. Trong tổng hợp NH3 từ N2 và 4 mol 3H2 thu được 2 NH3. Do đó, nếu chúng ta tăng áp, các trạng thái cân bằng di chuyển sang bên phải, đến sự hình thành của NH3. Nếu áp suất giảm, sự cân bằng sẽ chuyển dịch theo hướng các sản phẩm gốc.

Chúng tôi kết luận rằng, cân bằng hóa học có thể bị quấy rầy nếu tăng hoặc giảm:

1. nhiệt độ;

2. áp lực;

3. nồng độ các chất.

Khi giới thiệu bất kỳ chất xúc tác vào sự cân bằng phản ứng không thay đổi, ví dụ: trạng thái cân bằng hóa học không bị xáo trộn.