Химическое равновесие – это состояние химической системы, при котором скорости прямой и обратной реакций равны и не изменяются во времени.
Состав реакционной смеси, соответствующий состоянию равновесия, называется равновесным составом,а концентрации веществ, находящихся в равновесии, называются равновесными концентрациями.Равновесный состав зависит от природы веществ, участвующих в равновесии, от соотношения количеств исходных веществ, а также от внешних условий (температуры, давления). При изменении любого из этих факторов равновесный состав изменяется — равновесие смещается.
Количественной характеристикой системы в состоянии химического равновесия является константа равновесия K.
Итак, при равновесии Vпр = Vоб
или kпр · [A]·[B] = kоб · [С] · [D]
откуда – константа химического равновесия:
Как быть, если реакции характеризуются наличием отличных от единицы коэффициентов:
смещение и принцип Ле-Шателье
Система, находящаяся в состоянии химического равновесия, будет пребывать в нём до тех пор, пока внешние условия остаются постоянными.
Если же изменить внешние условия (концентрации веществ, давление (для газовых систем), температуру), то система выйдет из состояния равновесия, т.к. скорости прямой и обратной реакций изменятся неодинаково.
Характер смещения химического равновесия в системе при изменении условий, в которых она находится, описывается так называемым принципом Ле Шателье, который может быть сформулирован так:
Принцип Ле Шателье: – если на систему, находящуюся в состоянии равновесия, оказать внешнее воздействие (изменить температуру, давление, концентрацию веществ), то равновесие сместиться в сторону протекания той реакции, которая ослабляет это воздействие.
1.Увеличение концентрации одного из реагирующих веществ путем ввода в систему дополнительного количества этого вещества смещает равновесие в сторону прямой реакции (т. е. расходования части дополнительно введенного вещества).
Повышение концентрации одного из продуктов реакции смещает равновесие в сторону обратной реакции (по той же причине).
Уменьшение концентрации одного из исходных веществ ведет к смещению равновесия в сторону обратной реакции.
Уменьшение концентрации одного из продуктов - к смещению равновесия в сторону прямой реакции.
2. при увеличении давления путем сжатия системы равновесие сдвигается в сторону уменьшения числа молекул газа, т.е. в сторону понижения давления; при уменьшении давления равновесие сдвигается в сторону возрастания числа молекул, т.е. в сторону увеличения давления.
3. – Повышение температуры вызывает смещение равновесия в сторону реакции, идущей с поглощением теплоты, а понижение температуры смещает равновесие в сторону реакции, идущей с выделением теплоты.
Основные положения химической кинетики. Понятие скорости химических реакций. Константа скорости.