Химическое равновесие – это состояние химической реакции, когда концентрации продуктов и реагентов не меняются с течением времени. Другими словами, прямая скорость реакции равна обратной скорости реакции. Химическое равновесие также известно как динамическое равновесие .
Константы концентрации и реакции
Предположим, что происходит химическая реакция:
aA + bB ⇄ cC + dD, где k 1 – константа прямой реакции, а k 2 – константа обратной реакции
Скорость прямой реакции может быть рассчитана автор:
rate = -k 1 [A] a [B] b = k – 1 [C] c [D] d
Когда чистые концентрации A, B, C и D находятся в равновесии, то скорость равна 0. Согласно принципу Ле Шателье, любое изменение температуры давление или концентрация сместят равновесие, чтобы произвести больше реагентов или продуктов. Если катализатор присутствует, он снижает энергию активации, что заставляет систему быстрее достигать равновесия. Катализатор не смещает равновесие.
- Если объем равновесной смеси газов уменьшается, реакция пойдет в том направлении, в котором образует меньше молей газа.
- Если объем равновесной смеси газов увеличивается, реакция идет в том направлении, которое дает больше молей газа.
- Если к газовой смеси постоянного объема добавляется инертный газ, общее давление увеличивается, парциальные давления компонентов остаются неизменными, а равновесие остается неизменным.
- Повышение температуры равновесной смеси смещает равновесие в направление эндотермической реакции.
- Понижение температуры равновесной смеси смещает равновесие в пользу экзотермической реакции.
Источники
- Аткинс, Питер; Де Паула, Хулио (2006). Физическая химия Аткинса (8-е изд.). В. Х. Фриман. ISBN 0-7167-8759-8.
- Аткинс, Питер У .; Джонс, Лоретта. Химические принципы: поиски понимания (2-е изд.). ISBN 0-7167-9903-0.
- Van Zeggeren, F .; Стори, С. Х. (1970). Вычисление химического равновесия . Издательство Кембриджского университета.