Химическое равновесие.

Важнейшая особенность многих химических реакций - их обратимость: одновременно с прямой реакцией между исходными веществами происходит обратная реакция - химическое взаимодействие между продуктами реакции, приводящее к образованию исходных веществ. Предел протекания такой обратимой реакции в закрытой системе - установление химического равновесия.

Признаки химического равновесия:

1. Равенство скоростей прямой и обратной реакции

А + В  С

2. Неизменность концентраций реагирующих веществ во времени.

3. Система следует за сколь угодно малыми изменениями, выходит при этом из состояния равновесия и возвращается в него при отнятии внешних воздействий.

Принцип Ле Шателье или принцип подвижного равновесия.

Если на систему, находящуюся в состоянии равновесия оказать внешнее воздействие, то равновесие смещается в сторону того процесса, протекание которого ослабляет эффект произведенного воздействия.

1. Влияние концентрации.

При увеличении концентрации исходных веществ увеличивается скорость прямой реакции, которая приводит к уменьшению этой концентрации.

N₂ + 3H₂  2NH₃

В какую сторону сместится равновесие процесса, если концентрацию азота увеличить в 2 раза?

V₁ = V₂ =

Скорость обратной реакции не изменится, следовательно, равновесие сместится вправо.

2. Влияние изменения давления.

При увеличении давления в системе равновесие смещается в сторону протекания реакции, приводящей к образованию меньшего числа молей газов, т.к. это уменьшает давление.

Если увеличить давление в системе в три раза, как изменится скорость реакции?

N₂ + 3H₂  2NH₃

V₁ = V₂ =

V_-1 = V_-2

Доминирует прямая реакция.

3. В эндотермических реакциях равновесие при повышении температуры смещается вправо, т.к. в результате реакции тепло поглощается и температура системы уменьшается.

Равновесие экзотермических реакций смещается вправо при понижении температуры.

4. Влияние катализатора.

Катализатор увеличивает скорость прямой и обратной реакции в равной степени, поэтому на смещение равновесия влияния не оказывает.

Задания:

1. Как надо изменить условия протекания процессов (конц., р, t) для того, чтобы сместить равновесие вправо:

а) 2SO₂ + O₂ = 2SO₃ H  0

б) N₂ + O₂ = 2NO H  0

в) 2СО + О₂ = 2СО₂ Н  0

г) N₂O_4(тв) = 2NO_2(г) H  0

2. Во сколько раз, изменится скорость прямой реакции

2SO₂ + O₂ = 2SO₃, если

а) увеличить концентрацию SO₂ в два раза;

б) увеличить давление в системе в 4 раза;

в) уменьшить объем системы в 4 раза;

г) увеличить объем системы в 4 раза.

3. Во сколько раз увеличится скорость реакции, если увеличить температуру на 30; =3.

1. Как изменится скорость химической реакции, если уменьшить температуру на 20; =2.