Zmienność temperatury i przesunięcie równowagi chemicznej

O zasada Le Chatelier mówi nam, że gdy w układzie w równowadze wywołane zostanie zakłócenie, przesunie się on w kierunku, który zminimalizuje siły wytworzone przez to zakłócenie i przywróci nową równowagę chemiczną.

Jednym z tych zakłóceń jest wahania temperatury temperature. Ta zmienność jest ważna, ponieważ oprócz spowodowania przesunięcia równowagi zmieni również wartość stałej równowagi Kdo.

Aby lepiej zrozumieć, jak to się dzieje, spójrzmy na przykład:

Reakcja odwracalna w równowadze chemicznej

Kdo = _[ NA]2___
[N2]. [O2]

Powyższa reakcja zachodzi w kierunku bezpośrednim z absorpcją energii, jest endotermiczna. Natomiast proces odwrotny zachodzi z uwolnieniem energii, będąc reakcją egzotermiczną.

Jeśli więc podwyższymy temperaturę układu, równowaga chemiczna przesunie się w kierunku reakcji endotermicznej, która w tej reakcji jest po prawej stronie. Dzieje się tak, aby ciepło zostało pochłonięte i odzyskana została równowaga.

Przesunięcie balansu w prawo poprzez zwiększenie temperatury

Prawdą jest również coś przeciwnego; jeśli obniżymy temperaturę tego układu, reakcja przesunie się w kierunku, w którym będzie wydzielać ciepło, ponieważ całkowita energia reakcji zmniejszy się. Oznacza to, że równowaga przesunie się w kierunku reakcji egzotermicznej, czyli w tym przypadku w lewo:

Przesunięcie balansu w lewo przy spadku temperatury

W skrócie:

Zmiana temperatury i przesunięcie równowagi chemicznej

W odniesieniu do stałej równowagi (Kdo), gdy temperatura wzrasta, sprzyja reakcji endotermicznej i większej ilości NO(sol) powstaje, zwiększając jego stężenie i zmniejszając stężenie reagentów. W poniższym wzorze należy zauważyć, że stężenie NO(sol) jest wprost proporcjonalna do stałej Kdo, w związku z tym zwiększa się również:

Stały wzrost równowagi ze względu na spadek temperatury

Ale jeśli obniżymy temperaturę, przesuwając reakcję w kierunku reakcji egzotermicznej, stężenie produktu NO zmniejszy się, a stężenia reagentów wzrosną. Ponieważ stężenia reagentów są odwrotnie proporcjonalne do stałej Kc, to zmniejszy się:

Spadek stałej równowagi z powodu spadku temperatury


Jennifer Fogaça
Absolwent chemii

Źródło: Brazylia Szkoła - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/variacao-temperatura-deslocamento-equilibrio-quimico.htm

SAC: system stałej amortyzacji

SAC: system stałej amortyzacji

Obecny rynek finansowy oferuje różne operacje kredytowe dla tych, którzy chcą m.in. sfinansować s...

read more
Skumulowana stopa procentowa

Skumulowana stopa procentowa

Niektóre codzienne sytuacje związane z matematyką finansową wiążą się ze zmianami cen towarów. Mo...

read more
Właściwości trójkąta Pascala

Właściwości trójkąta Pascala

Obserwując Trójkąt Pascala można zauważyć niektóre jego własne cechy, które są uważane za jego wł...

read more