Kolísání teploty a posun chemické rovnováhy

Ó princip Le Chatelier říká nám, že když dojde k narušení systému v rovnováze, posune se směrem, který minimalizuje síly vytvořené tímto narušením a obnoví novou chemickou rovnováhu.

Jednou z těchto poruch je kolísání teploty. Tato variace je důležitá, protože kromě způsobení posunu rovnováhy změní také hodnotu rovnovážné konstanty K_C.

Abychom lépe pochopili, jak k tomu dochází, podívejme se na příklad:

K._C = _[ NA]²___
[N₂]. [Ó₂]

Výše uvedená reakce probíhá v přímém směru s absorpcí energie, je endotermická. Na druhé straně k opačnému procesu dochází při uvolňování energie, což je exotermická reakce.

Pokud tedy zvýšíme teplotu systému, chemická rovnováha se posune směrem k endotermické reakci, která je v této reakci napravo. Je to tak, že teplo je absorbováno a rovnováha je znovu získána.

Opak je také pravdou; pokud snížíme teplotu tohoto systému, reakce se posune ve směru, kterým bude uvolňovat teplo, protože celková energie reakce se sníží. To znamená, že se rovnováha posune směrem k exotermické reakci, která je v tomto případě doleva:

Nepřestávejte... Po reklamě je toho víc;)

Ve zkratce:

Ve vztahu k rovnovážné konstantě (K._C), když se teplota zvýší, zvýhodňuje endotermickou reakci a více NO_(G) vzniká, zvyšuje jeho koncentraci a snižuje koncentraci reaktantů. Ve vzorci níže si všimněte, že koncentrace NO_(G) je přímo úměrná konstantě K._C, proto také zvyšuje:

Pokud ale snížíme teplotu a posuneme reakci směrem k exotermní reakci, koncentrace NO produktu se sníží a koncentrace reaktantů se zvýší. Protože koncentrace reaktantů jsou nepřímo úměrné konstantě Kc, pak se sníží:

Autor: Jennifer Fogaça
Vystudoval chemii

Chcete odkazovat na tento text ve školní nebo akademické práci? Dívej se:

FOGAÇA, Jennifer Rocha Vargas. "Kolísání teploty a posun chemické rovnováhy"; Brazilská škola. K dispozici v: https://brasilescola.uol.com.br/quimica/variacao-temperatura-deslocamento-equilibrio-quimico.htm. Zpřístupněno 28. června 2021.