Keemilise tasakaalu nihutamine

O keemilise tasakaalu nihutamine on viis, kuidas reaktsioonisüsteem väljub olukorrast keemiline tasakaal. Selles nihkes toimub edasiliikumise (nool 1) toimumise kiirus sama mis vastupidise reaktsiooniga (nool 2).

Keemilise tasakaalu võrrandi mudel

Niisiis, ajal keemilise tasakaalu nihutamine, on pöördreaktsioon ülekaalus otsese reaktsiooni suhtes ja kipub moodustama reaktante A, B, C või otsene reaktsioon valitseb pöördreaktsiooni üle ja kipub moodustama produkti D.

Nendest juhtumitest teatas prantsuse keemik Henri Louis Le Chatelier. Ta leidis, et kui tasakaalustatud süsteem on häiritud, kipub see toimima tekkinud häirete vastu ja püüab selleks jõuda uude tasakaalu olukorda. Seda süsteemitrendi nimetatakse Le Chatelieri põhimõte.

Le Chatelieri tehtud uuringute kohaselt on ainsad tegurid, mida on võimalik reklaamida keemilise tasakaalu nihutamine nemad on:

• Osalejate kontsentratsioon;

• Temperatuur;

• Rõhk.

Kontsentratsiooni mõju tasakaalu nihkele

Reaktsioonis osaleja kontsentratsiooni muutus on tegur, mis võib seda mõjutada

keemilise tasakaalu nihutamine. Üldiselt käitub Le Chatelieri põhimõtte kohaselt tasakaal ühe osaleja kontsentratsiooni muutmisel järgmiselt:

• suurenenud kontsentratsioon: tasakaal liigub osalejale vastupidises suunas;

• Kontsentratsiooni vähenemine: tasakaal liigub osalejaga samas suunas.

Tasakaalu suhte näide:

Keemilise tasakaalu võrrandi mudel

Niisiis, kui:

• Suurendame reaktiivide kontsentratsiooni A, B või C: tasakaal nihutatakse neile vastupidises suunas, see tähendab paremale (D moodustamise suund);

• Suurendame toote D kontsentratsiooni: tasakaal nihutatakse reaktantide omale vastupidises suunas, see tähendab nihutatakse vasakule (reaktantide A, B ja C moodustumise suund);

• Me vähendame reaktiivide kontsentratsiooni A, B või C: tasakaal nihkub nende samas suunas, see tähendab nihutatakse vasakule (reaktantide moodustumise suund);

• Me vähendame toote D kontsentratsiooni: tasakaal nihutatakse sellega samas suunas, see tähendab paremale (toote moodustumise suund).

Märge: Tahkete osalejate kontsentratsiooni muutmine ei muuda tasakaalu.

Temperatuuri mõju tasakaalu nihkele

Temperatuuri muutmine keemilise reaktsiooni ajal on tegur, mis võib seda põhjustada keemilise tasakaalu nihutamine. Selle temperatuurimuutusega seoses käitub tasakaal vastavalt Le Chatelieri põhimõttele järgmiselt:

Ärge lõpetage kohe... Peale reklaami on veel;)

• Kasvaval temperatuuril: tasakaal nihkub endotermilise reaktsiooni suunas;

• Temperatuuri alandamisel: tasakaal nihkub eksotermilise reaktsiooni suunas.

Temperatuuri mõju tasakaalu analüüsimiseks on hädavajalik teada otseste ja pöördreaktsioonide olemust, mille määrab reaktsiooni entalpia varieerumine. Niisiis, kui:

• ∆H positiivne: endotermiline otsene reaktsioon ja eksotermiline pöördreaktsioon;

• ∆H negatiivne: eksotermiline otsene reaktsioon ja endotermiline pöördreaktsioon.

Näiteks järgmise saldo osas:

Keemilise tasakaalu võrrandi mudel

Sellisel juhul on negatiivse ∆H korral edasireaktsioon eksotermiline ja pöördreaktsioon endotermiline. Niisiis, kui:

• Suurendame süsteemi temperatuuri, nihutatakse tasakaal endotermilise reaktsiooni vastassuunas, see tähendab nihutatakse vasakule (reaktantide moodustumise suund);

• Me alandame süsteemi temperatuuri, nihutatakse tasakaal (eksotermilise reaktsiooni) otseses suunas, see tähendab nihutatakse paremale (toote D moodustumise suund).

Rõhu mõju tasakaalu nihkumisele

Keemilise reaktsiooni ajal on rõhu muutus keskkonnas tegur, mis võib seda põhjustada keemilise tasakaalu nihutamine. Üldiselt käitub Le Chatelieri põhimõtte kohaselt tasakaal punktiga a järgmiselt:

• rõhu tõus: tasakaal liigub väikseima helitugevuse suunas;

• Rõhu langus: tasakaal nihkub suurema mahu poole.

Rõhu mõju tasakaalule analüüsimiseks on hädavajalik teada reaktiivid ja saadused, mida saab määrata koefitsientide abil, mis muudavad võrrandi tasakaalustatuks, nagu näites järgige:

Keemilise tasakaalu võrrandi mudel

Seega on reagentide maht 4 L, mis saadakse koefitsientide 1, 2 ja 2 summaga ning ainulaadse toote maht on 3 L (antud koefitsiendiga 3).

Seega seoses ülaltoodud saldoga, kui:

• Suurendame süsteemi survet, nihutatakse tasakaal otseses suunas (väikseimast mahust, 3L), see tähendab, et see nihutatakse paremale (toote D moodustamise suund).

• Me vähendame süsteemi rõhku, nihutatakse tasakaal vastupidises suunas (suurimast mahust, 4 L), see tähendab, et see nihutatakse vasakule (reaktiivide moodustumise suund).

Märge: Rõhu suurendamine või vähendamine tasakaalusüsteemis võib soodustada asendamist ainult olukordades, kus reaktiivide maht erineb toodete mahust.

Minu poolt. Diogo Lopes Dias

Kas soovite sellele tekstile viidata koolis või akadeemilises töös? Vaata:

PÄEVAD, Diogo Lopes. "Keemilise tasakaalu nihutamine"; Brasiilia kool. Saadaval: https://brasilescola.uol.com.br/quimica/fatores-que-alteram-equilibrio-quimico.htm. Juurdepääs 28. juunil 2021.