Przemieszczenie bilansu chemicznego

O przesunięcie równowagi chemicznej jest sposobem, w jaki system reakcyjny wychodzi z sytuacji równowaga chemiczna. W tym przesunięciu prędkość, z jaką zachodzi reakcja do przodu (strzałka 1), jest taka sama jak reakcja odwrotna (strzałka 2).

Model równania w równowadze chemicznej

Tak więc podczas przesunięcie równowagi chemicznej, reakcja odwrotna przeważa nad reakcją bezpośrednią i ma tendencję do tworzenia reagentów A, B, C lub reakcja bezpośrednia przeważa nad reakcją odwrotną i ma tendencję do tworzenia produktu D.

O tych zdarzeniach donosił francuski chemik Henri Louis Le Chatelier. Odkrył, że gdy układ w równowadze jest zaburzony, ma tendencję do przeciwdziałania powstającym zakłóceniom, a tym samym dąży do osiągnięcia nowej sytuacji równowagi. Ten trend systemowy nazywa się zasada Le Chatelier.

Według badań przeprowadzonych przez Le Chatelier, jedynymi czynnikami mogącymi promować przesunięcie równowagi chemicznej oni są:

• Koncentracja uczestników;

• Temperatura;

• Nacisk.

Wpływ koncentracji na przesunięcie równowagi

Zmiana stężenia uczestnika reakcji jest czynnikiem, który może promować przesunięcie równowagi chemicznej. Generalnie, zgodnie z zasadą Le Chatelier, w odniesieniu do zmiany koncentracji jednego z uczestników równowaga zachowuje się następująco:

• Zwiększona koncentracja: równowaga porusza się w kierunku przeciwnym do uczestnika;

• Spadek koncentracji: równowaga porusza się w tym samym kierunku co uczestnik.

Przykład relacji równowagi:

Model równania w równowadze chemicznej

Więc jeśli:

• Zwiększamy stężenie odczynników A, B lub C: równowaga zostanie przesunięta w przeciwnym kierunku do nich, to znaczy zostanie przesunięta w prawo (kierunek formowania D);

• Zwiększamy stężenie produktu D: równowaga zostanie przesunięta w kierunku przeciwnym do reakcji reagentów, to znaczy zostanie przesunięta w lewo (kierunek powstawania reagentów A, B i C);

• Zmniejsz stężenie odczynników A, B lub C: równowaga zostanie przesunięta w tym samym kierunku, to znaczy zostanie przesunięta w lewo (kierunek powstawania reagentów);

• Zmniejszamy stężenie produktu D: waga zostanie przesunięta w tym samym kierunku, co ona, to znaczy zostanie przesunięta w prawo (kierunek formowania produktu).

Uwaga: Zmiana stężenia stałych uczestników nie zmienia równowagi.

Wpływ temperatury na przesunięcie równowagi

Zmiana temperatury podczas reakcji chemicznej jest czynnikiem, który może sprzyjać przesunięcie równowagi chemicznej. W związku z tą zmianą temperatury, ogólnie, zgodnie z zasadą Le Chateliera, waga zachowuje się następująco:

Teraz nie przestawaj... Po reklamie jest więcej ;)

• W rosnącej temperaturze: równowaga przesuwa się w kierunku reakcji endotermicznej;

• W obniżaniu temperatury: równowaga przesuwa się w kierunku reakcji egzotermicznej.

Aby przeprowadzić analizę wpływu temperatury na równowagę, niezbędna jest znajomość natury reakcji bezpośredniej i odwrotnej, którą określa zmienność entalpii reakcji. Więc jeśli:

• ∆H dodatni: endotermiczna reakcja bezpośrednia i egzotermiczna reakcja odwrotna;

• ∆H ujemny: egzotermiczna reakcja bezpośrednia i endotermiczna reakcja odwrotna.

Na przykład w odniesieniu do następującego salda:

Model równania w równowadze chemicznej

W tym przypadku, przy ujemnym ∆H, reakcja do przodu jest egzotermiczna, a reakcja odwrotna jest endotermiczna. Więc jeśli:

• Podnosimy temperaturę systemurównowaga zostanie przesunięta w kierunku przeciwnym (reakcji endotermicznej), czyli w lewo (kierunek powstawania reagentów);

• Obniżamy temperaturę systemu, równowaga zostanie przesunięta w kierunku bezpośrednim (reakcji egzotermicznej), czyli będzie przesunięta w prawo (kierunek powstawania produktu D).

Wpływ ciśnienia na przemieszczenie wagi

Podczas reakcji chemicznej zmiana ciśnienia w środowisku jest czynnikiem, który może promować przesunięcie równowagi chemicznej. Ogólnie rzecz biorąc, zgodnie z zasadą Le Chatelier, równowaga zachowuje się następująco z (a):

• wzrost ciśnienia: waga przesuwa się w kierunku najmniejszej objętości;

• Spadek ciśnienia: balans przesuwa się w kierunku większej głośności.

Aby przeanalizować wpływ ciśnienia na równowagę, niezbędna jest znajomość objętości ustalonej w substraty i produkty, które można określić za pomocą współczynników równoważących równanie, jak w przykładzie podążać:

Model równania w równowadze chemicznej

Tak więc odczynniki mają objętość 4L, którą uzyskuje się przez sumę współczynników 1, 2 i 2, a produkt, który jest unikalny, ma objętość 3L (podaną przez współczynnik 3).

Zatem w odniesieniu do powyższego salda, jeżeli:

• Zwiększamy ciśnienie w systemiewaga zostanie przesunięta w kierunku bezpośrednim (od najmniejszej objętości 3L), czyli zostanie przesunięta w prawo (kierunek formowania produktu D).

• Zmniejszamy ciśnienie w systemie system, równowaga zostanie przesunięta w przeciwnym kierunku (od największej objętości, 4 L), czyli zostanie przesunięta w lewo (kierunek powstawania reagentów).

Uwaga: Zwiększanie lub zmniejszanie ciśnienia w układzie równowagi może sprzyjać przemieszczeniu tylko w sytuacjach, gdy objętość reagentów różni się od objętości produktów.

Przeze mnie Diogo Lopes Dias

Czy chciałbyś odnieść się do tego tekstu w pracy szkolnej lub naukowej? Popatrz:

DNI, Diogo Lopes. „Przesunięcie równowagi chemicznej”; Brazylia Szkoła. Dostępne w: https://brasilescola.uol.com.br/quimica/fatores-que-alteram-equilibrio-quimico.htm. Dostęp 28 czerwca 2021 r.