- •Введение: основные понятия и определения
- •Основы номенклатуры неорганических соединений можно изложить следующим образом:
- •1 Классы неорганических соединений
- •Растворимость солей, кислот и оснований в воде
- •2 Химическая термодинамика
- •3 Скорость химических реакций
- •3.1 Количественное определение скорости химической реакции
- •3.2 Влияние катализатора
- •4 Химическое равновесие
- •4.1 Понятие о химическом равновесии
- •4.2 Динамический характер и устойчивость химического равновесия
- •4.3 Константа химического равновесия
- •4.4 Положение равновесия и его зависимость от внешних факторов
- •4.4.1 Зависимость равновесия от концентрации
- •4.4.2 Зависимость равновесия от температуры
- •4.4.3 Влияние давления на равновесие
- •4.4.4 Влияние катализатора на равновесие
- •В выражение константы равновесия входят равновесные концентрации веществ:
- •5 Строение электронных оболочек атомов. Периодический закон д.И. Менделеева
- •6 Химическая связь и строение молекул
- •7 Растворы
- •7.1 Способы выражения концентрации растворов
- •7.2 Физико-химические свойства разбавленных растворов неэлектролитов. Давление пара растворов. Закон Рауля
- •7.2.1 Понижение температуры замерзания и повышение температуры кипения растворов (следствия из закона Рауля)
- •7.3 Растворы электролитов
- •7.4 Ионное произведение воды. Водородный показатель рН
- •8 Окислительно-восстановительные реакции
- •9 Гальванические элементы
- •9.1 Понятие об электродном потенциале
- •9.2 Гальванический элемент
- •10 Коррозия металлов
- •10.1 Защита от коррозии
- •11 Электролиз
- •11.1 Катодные процессы
- •11.2 Анодные процессы
- •12 Полимеры
- •12.1 Реакция полимеризации
- •12.2 Реакция поликонденсации
- •12.3 Полимерные материалы
- •13 Дисперсные системы
- •14 Химический анализ
- •Библиографический список
- •Содержание
- •Ризография ргупс.
4.4 Положение равновесия и его зависимость от внешних факторов
Чем больше величина константы химического равновесия, тем больше скорость прямой реакции по сравнению со скоростью обратной на начальной стадии установления равновесия. В этом случае в системе находится меньшее количество реагентов по сравнению с продуктами реакции, и, когда устанавливается равновесие, говорят, что оно смещено вправо. При относительно малой величине константы равновесия, напротив, равновесие смещено влево, то есть к исходным веществам. Для системы в состоянии химического равновесия не имеет значения, из какого исходного состояния система стартовала, были ли то вещества, записанные в реакции слева, или вещества правой части реакции. Когда равновесие достигнуто – концентрации всех веществ являются равновесными.
Положение химического равновесия зависит от природы реагентов, концентрации реагирующих веществ (или парциальных давлений в системе) и температуры. Зависимость от природы реагентов очевидна: каковы реагенты – такова в конечном итоге и реакция между ними.
4.4.1 Зависимость равновесия от концентрации
Зависимость положения равновесия химической реакции от концентрации легко выявить из общего уравнения для константы равновесия (4.4). Правая часть этого уравнения есть комбинация из равновесных концентраций, которые сами по себе – переменные величины, зависящие от положения равновесия для данной реакции при фиксированной температуре. Тем не менее комбинация из них, равная константе равновесия Kc, всё время остаётся неизменной при сохранении равновесия. Это значит, что если увеличить, например, концентрацию одного или всех продуктов (числитель (4.4)), то, чтобы дробь осталась неизменной, должен увеличиться её знаменатель – то есть концентрация реагентов. Если же, наоборот, увеличить концентрацию одного или всех реагентов – увеличится концентрация продуктов. Как видно, равновесие подвижно и стремится к сохранению себя как такового. При этом его положение смещается в сторону препятствия внешнему воздействию. В данном случае – изменению концентраций. Более подробный термодинамический анализ зависимости положения химического равновесия от внешних воздействий позволил сформулировать общий принцип, высказанный вначале французским физико-химиком Ле-Шателье, а затем подтвержденный и обоснованный голландским физико-химиком Вант-Гоффом и немецким физиком Брауном. Он называется принципом Ле-Шателье и гласит: «Если на систему, находящуюся в состоянии химического равновесия, оказывается внешнее воздействие (изменение концентраций, температуры, давления и т.д.), то равновесие смещается в сторону той из двух взаимно противоположных реакций, результатом которой будет ослабление (компенсация) произведенного внешнего воздействия».
В частности, если повышать концентрации реагентов, равновесие смещается вправо – в сторону продуктов реакции. Напротив, при повышении концентрации продуктов равновесие смещается влево – в сторону реагентов, как это и следует из выражения для константы равновесия (4.4).