Forskydning af kemisk balance

O forskydning af en kemisk ligevægt er den måde, hvorpå et reaktionssystem kommer ud af en situation med kemisk balance. I dette skift er den hastighed, hvormed den fremadgående reaktion (pil 1) finder sted, den samme som den omvendte reaktion (pil 2).

Model for en ligning i kemisk ligevægt

Så i løbet af forskydning af en kemisk ligevægthvor den omvendte reaktion har forrang over den direkte reaktion og har tendens til at danne reaktanter A, B, C, eller den direkte reaktion har forrang over den inverse reaktion og har tendens til at danne produktet D.

Disse hændelser blev rapporteret af den franske kemiker Henri Louis Le Chatelier. Han fandt ud af, at når et system i ligevægt forstyrres, har det en tendens til at arbejde mod den genererede forstyrrelse og forsøger derfor at nå en ny ligevægtssituation. Denne systemtrend kaldes princippet om Le Chatelier.

Ifølge undersøgelser udført af Le Chatelier er de eneste faktorer, der er i stand til at fremme forskydning af en kemisk ligevægt de er:

• Deltager koncentration;

• Temperatur;

• Tryk.

Indflydelse af koncentration på balanceforskydning

Ændringen i koncentration af en reaktionsdeltager er en faktor, der kan fremme forskydning af en kemisk ligevægt. I almindelighed opfører sig balancen ifølge Le Chateliers princip med hensyn til ændring af koncentrationen hos en af ​​deltagerne som følger:

• Øget koncentration: balancen bevæger sig i den modsatte retning af deltageren;

• Fald i koncentration: balancen bevæger sig i samme retning som deltageren.

Eksempel på ligevægtsforhold:

Model for en ligning i kemisk ligevægt

Så hvis:

• Vi øger koncentrationen af ​​reagenser A, B eller C: balancen forskydes i den modsatte retning af dem, det vil sige, den vil blive forskudt til højre (retning af dannelse af D);

• Vi øger koncentrationen af ​​produkt D: balancen vil blive forskudt i modsat retning af reaktanterne, dvs. den vil blive forskudt til venstre (retning af dannelsen af ​​reaktanterne A, B og C);

• Vi nedsætter koncentrationen af ​​reagenser A, B eller C: ligevægten forskydes i deres samme retning, det vil sige den forskydes til venstre (retning af dannelsen af ​​reaktanter);

• Vi nedsætter koncentrationen af ​​produkt D: balancen forskydes i samme retning som den, det vil sige den forskydes til højre (retning af produktets dannelse).

Bemærk: Ændring af koncentrationen af ​​solide deltagere skifter ikke balancen.

Indflydelse af temperatur på ligevægtsforskydning

Ændring af temperaturen under en kemisk reaktion er en faktor, der kan fremme forskydning af en kemisk ligevægt. I forhold til denne temperaturændring opfører balancen sig generelt ifølge Le Chateliers princip som følger:

Stop ikke nu... Der er mere efter reklamen;)

• I stigende temperatur: balance skifter mod endoterm reaktion;

• I faldende temperatur: balancen skifter mod den eksoterme reaktion.

For at udføre analysen af ​​temperaturens indflydelse på en ligevægt er det vigtigt at kende karakteren af ​​de direkte og inverse reaktioner, som bestemmes af variationen i reaktionsentalpi. Så hvis:

• ∆H positiv: endoterm direkte reaktion og eksoterm invers reaktion

• ∆H negativ: exoterm direkte reaktion og endoterm invers reaktion.

For eksempel med hensyn til følgende balance:

Model for en ligning i kemisk ligevægt

I dette tilfælde er den fremadgående reaktion ved at have negativ ∆H exoterm, og den omvendte reaktion er endoterm. Så hvis:

• Vi øger systemtemperaturen, vil ligevægten blive forskudt i den modsatte retning (af den endotermiske reaktion), det vil sige den vil blive forskudt til venstre (retningen for dannelsen af ​​reaktanter);

• Vi sænker systemets temperatur, vil ligevægten blive forskudt i den direkte retning (af den eksoterme reaktion), det vil sige den vil blive forskudt til højre (retningen for dannelsen af ​​produkt D).

Indflydelse af pres på balance forskydning

Under en kemisk reaktion er trykændringen i miljøet en faktor, der kan fremme forskydning af en kemisk ligevægt. Ifølge Le Chateliers princip opfører balancen sig generelt som følger med (a):

• trykstigning: vægten bevæger sig mod det mindste volumen;

• Fald i tryk: balance skifter mod større lydstyrke.

For at analysere indflydelsen af ​​tryk på en ligevægt er det vigtigt at kende det volumen, der er etableret i reaktanter og produkter, som kan bestemmes af de koefficienter, der gør ligningen afbalanceret, som i eksemplet følge efter:

Model for en ligning i kemisk ligevægt

Således har reagenserne et volumen på 4L, der opnås ved summen af ​​koefficienter 1, 2 og 2, og produktet, som er unikt, har et volumen på 3L (givet ved koefficient 3).

Således i forhold til balancen ovenfor, hvis:

• Vi øger systemtrykket, balancen forskydes i den direkte retning (fra det mindste volumen, 3L), det vil sige den vil blive forskudt til højre (retning af dannelsen af ​​produkt D).

• Vi mindsker systemtrykket, vil ligevægten blive forskudt i den modsatte retning (fra det største volumen, 4 L), det vil sige, det vil blive forskudt til venstre (retningen for dannelsen af ​​reagenser).

Bemærk: Forøgelse eller formindskelse af tryk i et ligevægtssystem kan kun fremme forskydning i situationer, hvor volumen af ​​reaktanter er forskelligt fra volumenet af produkter.

Af mig Diogo Lopes Dias

Vil du henvise til denne tekst i et skole- eller akademisk arbejde? Se:

DAGE, Diogo Lopes. "Forskydning af kemisk balance"; Brasilien skole. Tilgængelig i: https://brasilescola.uol.com.br/quimica/fatores-que-alteram-equilibrio-quimico.htm. Adgang til 28. juni 2021.