Смещение химического равновесия

При постоянных условиях химическое равновесие сохраняется как угодно долго. Однако внешние условия не могут бесконечно оставаться неизменными, а изменение хотя бы одного из них нарушает состояние равновесия, т.е. скорос-

ти прямой и обратной реакций не будут равны между собой (v₁ ¹ v₂). Но, так как все физико-химические системы самопроизвольно стремятся к состоянию равновесия, то с течением времени оно вновь установится. Однако, это будет новое равновесие, с другими значениями равновесных концентраций, отвечающими другим, изменившимся условиям.

В каком направлении сместится равновесие при том или ином внешнем воздействии? Ответ на этот вопрос дает принцип Ле-Шателье - Брауна, который можно сформулировать следующим образом: если на систему, находящуюся в состоянии равновесия, оказывается какое – либо внешнее воздействие, то система отвечает таким образом, чтобы это воздействие ослабить. При этом, если в результате нарушения равновесия скорость прямой реакции будет больше скорости обратной реакции, то говорят, что равновесие смещено вправо (v₁ > v₂), и соответственно, если преобладает скорость обратной реакции, говорят, что равновесие смещено влево (v₁< v₂).

Важнейшими условиями, определяющими состояние химического равновесия, являются:

1) концентрация реагирующих веществ

2) температура

3) давление (для реакций, протекающих с изменением давления).

Изменение хотя бы одного из них приведет к нарушению равновесия.

Влияние изменения концентрации на состояние равновесия

Если концентрация какого-либо вещества в реакционной системе будет, например, повышена, то возрастет число столкновений его молекул с молекулами другого реагента и, следовательно, увеличится скорость реакции с участием этого вещества; таким образом, равновесие будет нарушено. С течением времени концентрации веществ, реагирующих с большей скоростью, будут понижаться и, соответственно, скорость реакции будет убывать, в то время как концентрации продуктов их взаимодействия будут возрастать, соответственно, скорость этой реакции будет увеличиваться. В конце концов будет достигнуто новое равновесие. В этом новом состоянии обе реакции протекают немного быстрее, чем в исходном состоянии, но скорости их будут одинаковы. Если концентрация какого-либо из веществ будет каким-то образом понижена, то в системе пойдут процессы противоположного характера, но в итоге скорости вновь выравняются (их значение будет несколько ниже, чем в исходном cостоянии). Таким образом:

а) повышение концентрации одного из исходных веществ, вызывая увеличение скорости прямой реакции, приводит к смещению равновесия вправо (v₁ > v₂); повышение концентрации одного из продуктов реакции, приводящее к возрастанию скорости обратного процесса, смещает равновесие влево (v₁ < v₂);

б) понижение концентрации одного из исходных веществ, вызывая уменьшение скорости прямой реакции, смещает равновесие влево (v₁ < v₂), а уменьшение концентрации одного из продуктов реакции, приводящее к снижению скорости обратной реакции, смещает равновесие вправо (v₁ > v₂).

Дата добавления: 2015-11-26