Variace koncentrace a vytěsnění chemické rovnováhy

Reverzibilní reakce, která je v rovnováze, bude mít její rovnováhu posunutou, pouze pokud dojde k nějaké vnější změně, protože rovnováha se nikdy neposune sama.

Jednou takovou změnou je variace koncentrace, která zahrnuje odstranění nebo přidání činidel nebo produktů.

Podívejme se na příklad:

• Přidání reagencií:

Přidáme-li do rovnováhy více plynného vodíku nebo více plynného dusíku, zvýší se koncentrace reaktantů a tím i počet také vzroste účinné šoky mezi jejich molekulami, což povede ke zvýšené rychlosti vývoje přímé reakce na tvorbu amoniaku (NH_{3 (g)}).

To znamená, že přidání činidel posune rovnováhu na pravou stranu směrem k tvorbě produktů:

To je v souladu s Princip Le Chatelier který říká, že když je v rovnovážném systému způsobena nějaká porucha, pohybuje se ve směru rušení této poruchy a snaží se přizpůsobit nové rovnováze.

Ve výše uvedeném případě se stane, že v průběhu času se množství amoniaku zvýší a opět dosáhne rovnováhy. Poměr mezi koncentracemi produktů a činidel tedy zůstane konstantní, to znamená, že hodnota rovnovážné konstanty Kc zůstane stejná.

Kc = __ [NH₃]²__↑
[N₂]. [H₂]³ ↑

To se stane i v ostatních případech, to znamená, že žádné změny v koncentraci činidel nebo produktů nezmění hodnotu Kc.

• Přidání produktů:

Pokud přidáme více čpavku a zvýšíme jeho koncentraci, jeho část se změní na plyny dusík a vodík, což zvyšuje rychlost vývoje inverzní reakce tvorby činidla.

To znamená, že přidání produktů posune rovnováhu doleva směrem k tvorbě činidel:

• Odstranění činidel:

Pokud odstraníme jedno nebo obě reagencie, jejich koncentrace se sníží a následně se sníží rychlost vývoje přímé reakce. Rovnováha se tedy posune směrem k tvorbě více reaktantů, což je vlevo:

• Stažení produktu:

Pokud snížíme koncentraci produktů, rychlost reverzní reakce se sníží a zvýší se rychlost vývoje dopředné reakce. To znamená, že se váha posune doprava:

Stručně můžeme říci následující:

Je důležité zdůraznit, že variace koncentrace pevných látek nemění rovnováhu.

V níže uvedené reakci tedy odstraníme nebo přidáme CO_{2 (g)} nebo CO_(G), dojde k posunu rovnováhy. Ale pokud snížíme nebo přidáme C_(s), s chemickou bilancí se nic nestane:

C_{(s) +} CO_{2 (g)} ↔ 2 CO_(G)

Autor: Jennifer Fogaça
Vystudoval chemii

Zdroj: Brazilská škola - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/variacao-concentracao-deslocamento-equilibrio-quimico.htm