Forskyvning av kjemisk balanse

O forskyvning av en kjemisk likevekt er måten et reaksjonssystem kommer ut av en situasjon av kjemisk balanse. I dette skiftet er hastigheten som reaksjonen fremover (pil 1) foregår den samme som omvendt reaksjon (pil 2).

Modell av en ligning i kjemisk likevekt

Så i løpet av forskyvning av en kjemisk likevekt, den omvendte reaksjonen overgår den direkte reaksjonen og har en tendens til å danne reaktantene A, B, C eller den direkte reaksjonen råder over den omvendte reaksjonen og har en tendens til å danne produktet D.

Disse hendelsene ble rapportert av den franske kjemikeren Henri Louis Le Chatelier. Han fant ut at når et system i likevekt forstyrres, har det en tendens til å arbeide mot den genererte forstyrrelsen, og søker for det å nå en ny likevektssituasjon. Denne systemtrenden kalles prinsippet til Le Chatelier.

I følge studier utført av Le Chatelier, de eneste faktorene som er i stand til å fremme forskyvning av en kjemisk likevekt de er:

• Deltakerkonsentrasjon;

• Temperatur;

• Press.

Innflytelse av konsentrasjon på balanseforskyvning

Endringen i konsentrasjon av en reaksjonsdeltaker er en faktor som kan fremme forskyvning av en kjemisk likevekt. Generelt, i henhold til Le Chateliers prinsipp, med hensyn til å endre konsentrasjonen til en av deltakerne, oppfører balansen seg slik:

• økt konsentrasjon: balansen beveger seg i motsatt retning av deltakeren;

• Reduksjon i konsentrasjon: balansen beveger seg i samme retning som deltakeren.

Eksempel på likevektsforhold:

Modell av en ligning i kjemisk likevekt

Så hvis:

• Vi øker konsentrasjonen av reagenser A, B eller C: balansen vil bli forskjøvet i motsatt retning av dem, det vil si at den vil bli forskjøvet til høyre (retning av dannelsen av D);

• Vi øker konsentrasjonen av produkt D: balansen vil bli forskjøvet i motsatt retning av reaktantene, det vil si den vil bli forskjøvet til venstre (retning av dannelsen av reaktantene A, B og C);

• Vi reduserer konsentrasjonen av reagenser A, B eller C: likevekten vil bli forskjøvet i samme retning, det vil si at den vil bli forskjøvet til venstre (retning av dannelsen av reaktanter);

• Vi reduserer konsentrasjonen av produkt D: balansen vil bli forskjøvet i samme retning som den, det vil si den vil bli forskjøvet til høyre (retning av dannelsen av produktet).

Merk: Endring av konsentrasjonen av solide deltakere forskyver ikke balansen.

Påvirkning av temperatur på forskyvning av likevekt

Endring av temperaturen under en kjemisk reaksjon er en faktor som kan fremme forskyvning av en kjemisk likevekt. I forhold til denne temperaturendringen, generelt, i henhold til Le Chateliers prinsipp, oppfører balansen seg slik:

Ikke stopp nå... Det er mer etter annonseringen;)

• I stigende temperatur: balanse skifter mot endoterm reaksjon;

• Ved å redusere temperaturen: balansen skifter mot den eksoterme reaksjonen.

For å utføre analysen av temperaturens innflytelse på en likevekt er det viktig å kjenne naturen til de direkte og inverse reaksjonene, som bestemmes av variasjonen i reaksjonshalpien. Så hvis:

• ∆H positiv: endoterm direkte reaksjon og eksoterm invers reaksjon;

• ∆H negativ: eksoterm direkte reaksjon og endoterm invers reaksjon.

For eksempel angående følgende saldo:

Modell av en ligning i kjemisk likevekt

I dette tilfellet, ved å ha negativ ∆H, er den fremre reaksjonen eksoterm og den omvendte reaksjonen er endoterm. Så hvis:

• Vi øker systemtemperaturenvil likevekten bli forskjøvet i motsatt retning (av den endotermiske reaksjonen), det vil si at den vil bli forskjøvet til venstre (retningen for dannelsen av reaktanter);

• Vi senker systemtemperaturenvil likevekten bli forskjøvet i direkte retning (av den eksoterme reaksjonen), det vil si at den vil bli forskjøvet til høyre (retningen for dannelsen av produkt D).

Påvirkning av trykk på balanseforskyvning

Under en kjemisk reaksjon er endringen i trykk i miljøet en faktor som kan fremme forskyvning av en kjemisk likevekt. Generelt, i henhold til Le Chateliers prinsipp, oppfører balanse seg som følger med (a):

• trykkøkning: balansen beveger seg mot det minste volumet;

• Reduksjon i trykk: balanse skifter mot større volum.

For å analysere påvirkningen av trykk på en likevekt, er det viktig å kjenne volumet som er etablert i reaktanter og produkter, som kan bestemmes av koeffisientene som gjør ligningen balansert, som i eksemplet Følg:

Modell av en ligning i kjemisk likevekt

Reagensene har således et volum på 4L, som oppnås ved summen av koeffisientene 1, 2 og 2, og produktet, som er unikt, har et volum på 3L (gitt av koeffisient 3).

Således, i forhold til balansen ovenfor, hvis:

• Vi øker systemtrykketvil balansen bli forskjøvet i direkte retning (fra det minste volum, 3L), det vil si at den vil bli forskjøvet til høyre (retning for dannelsen av produkt D).

• Vi reduserer systemtrykketvil likevekten forskyves i motsatt retning (fra det største volumet, 4 L), det vil si at den vil bli forskjøvet til venstre (retningen for dannelsen av reagenser).

Merk: Økende eller synkende trykk i et likevektssystem kan bare fremme forskyvning i situasjoner der volumet av reaktanter er forskjellig fra volumet av produkter.

Av meg. Diogo Lopes Dias

Vil du referere til denne teksten i et skole- eller akademisk arbeid? Se:

DAGER, Diogo Lopes. "Forskyvning av kjemisk balanse"; Brasilskolen. Tilgjengelig i: https://brasilescola.uol.com.br/quimica/fatores-que-alteram-equilibrio-quimico.htm. Tilgang 28. juni 2021.