O kémiai egyensúly eltolódása az a mód, ahogyan egy reakciórendszer kijut a helyzetből kémiai egyensúly. Ebben a váltásban az előremenő reakció (1. nyíl) sebessége megegyezik a fordított reakcióval (2. nyíl).
Az egyenlet modellje a kémiai egyensúlyban
Tehát a kémiai egyensúly eltolódása, az inverz reakció érvényesül a közvetlen reakcióval szemben, és általában A, B, C reaktánsokat képez, vagy a közvetlen reakció érvényesül a fordított reakcióval szemben, és hajlamos képezi a D terméket.
Ezeket az eseményeket Henri Louis Le Chatelier francia vegyész jelentette. Megállapította, hogy amikor egy egyensúlyi rendszert megzavarnak, az hajlamos a fellépő zavar ellen fellépni, és ennek érdekében új egyensúlyi helyzetre törekszik. Ezt a rendszertrendet nevezzük Le Chatelier elve.
A Le Chatelier által végzett tanulmányok szerint az egyetlen tényező képes előmozdítani kémiai egyensúly eltolódása ők:
A résztvevők koncentrációja;
Hőfok;
Nyomás.
A koncentráció hatása az egyensúlyváltásra
A reakció résztvevőjének koncentrációjának változása olyan tényező, amely elősegítheti a
kémiai egyensúly eltolódása. Általában a Le Chatelier-féle elv szerint az egyik résztvevő koncentrációjának megváltoztatása tekintetében az egyensúly a következőképpen viselkedik:Fokozott koncentráció: az egyensúly a résztvevővel ellentétes irányba mozog;
A koncentráció csökkenése: az egyensúly ugyanabban az irányban mozog, mint a résztvevő.
Egyensúlyi kapcsolat példa:
Az egyenlet modellje a kémiai egyensúlyban
Tehát, ha:
Növeljük a reagensek koncentrációját A, B vagy C: az egyensúly a velük ellentétes irányba tolódik el, vagyis jobbra tolódik (a D kialakulásának iránya);
Növeljük a D termék koncentrációját: az egyensúly a reaktánsokéval ellentétes irányba tolódik el, vagyis balra tolódik (az A, B és C reagensek képződésének iránya);
Csökkentjük a reagensek koncentrációját A, B vagy C: az egyensúly ugyanabba az irányba tolódik el, vagyis balra tolódik (a reagensek képződésének iránya);
Csökkentjük a D termék koncentrációját: az egyensúly a vele azonos irányba tolódik el, vagyis jobbra tolódik (a termék keletkezésének iránya).
Jegyzet: A szilárd résztvevők koncentrációjának megváltoztatása nem tolja el az egyensúlyt.
A hőmérséklet hatása az egyensúlyi elmozdulásra
A kémiai reakció során a hőmérséklet megváltoztatása olyan tényező, amely elősegítheti a kémiai egyensúly eltolódása. A hőmérséklet ezen változásával kapcsolatban általában a Le Chatelier-féle elv szerint az egyensúly a következőképpen viselkedik:
Emelkedő hőmérsékleten: az egyensúly elmozdul az endoterm reakció felé;
A hőmérséklet csökkentésében: az egyensúly elmozdul az exoterm reakció felé.
A hőmérséklet egyensúlyra gyakorolt hatásának elemzéséhez elengedhetetlen a közvetlen és inverz reakciók természetének ismerete, amelyet a reakcióentalpia változása határoz meg. Tehát, ha:
∆H pozitív: endoterm közvetlen reakció és exoterm inverz reakció;
∆H negatív: exoterm közvetlen reakció és endoterm inverz reakció.
Például a következő egyenleget illetően:
Az egyenlet modellje a kémiai egyensúlyban
Ebben az esetben a negatív ∆H értékkel az előremutató reakció exoterm, a fordított reakció pedig endoterm. Tehát, ha:
Növeljük a rendszer hőmérsékletét, az egyensúly az endoterm reakció reakciójával ellentétes irányba tolódik el, vagyis balra tolódik (a reagensek képződésének iránya);
Csökkentjük a rendszer hőmérsékletét, az egyensúly (az exoterm reakció reakciójának) közvetlen irányába tolódik el, vagyis jobbra tolódik (a D termék képződésének iránya).
A nyomás hatása az egyensúly elmozdulására
Kémiai reakció során a környezeti nyomásváltozás olyan tényező, amely elősegítheti a kémiai egyensúly eltolódása. Általában a Le Chatelier-féle elv szerint az egyensúly a következőképpen viselkedik (a) -val:
nyomásnövekedés: az egyensúly a legkisebb térfogat felé mozog;
A nyomás csökkenése: az egyensúly elmozdul a nagyobb térfogat felé.
A nyomás egyensúlyra gyakorolt hatásának elemzéséhez feltétlenül ismerni kell a reaktánsok és termékek, amelyeket az egyenlet kiegyensúlyozottá tevő együtthatókkal határozhatunk meg, mint a példában kövesse:
Az egyenlet modellje a kémiai egyensúlyban
Tehát a reagensek térfogata 4 liter, amelyet az 1., 2. és 2. együttható összegével kapunk, és az egyedi termék térfogata 3 liter (a 3. együtthatóval megadva).
Így a fenti egyenleghez viszonyítva, ha:
Növeljük a rendszer nyomását, az egyensúly a közvetlen irányba tolódik el (a legkisebb térfogattól, 3L-től), vagyis jobbra tolódik (a D termék képződésének iránya).
Csökkentjük a rendszer nyomását, az egyensúly ellentétes irányba tolódik el (a legnagyobb térfogattól, 4 L-től), vagyis balra tolódik (a reagensek képződésének iránya).
Jegyzet: Az egyensúlyi rendszerben a nyomás növelése vagy csökkentése csak abban az esetben mozdíthatja elő az elmozdulást, amikor a reagensek térfogata eltér a termékek térfogatától.
Általam. Diogo Lopes Dias
Forrás: Brazil iskola - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/fatores-que-alteram-equilibrio-quimico.htm