Variația concentrației și deplasarea echilibrului chimic

O reacție reversibilă care este în echilibru își va schimba echilibrul doar dacă există vreo schimbare externă, deoarece un echilibru nu se schimbă niciodată din proprie voință.

O astfel de modificare este variația concentrației, care implică îndepărtarea sau adăugarea de reactivi sau produse.

Să vedem un exemplu:

• Adăugarea de reactivi:

Dacă adăugăm mai mult hidrogen gazos sau mai mult azot gazos la echilibru, concentrațiile reactanților vor crește și, cu aceasta, numărul de șocurile eficiente dintre moleculele lor vor crește, de asemenea, rezultând o rată crescută de dezvoltare a reacției directe de formare a amoniacului. (NH_{3 (g)}).

Aceasta înseamnă că adăugarea de reactivi deplasează echilibrul spre partea dreaptă, spre formarea produselor:

Acest lucru este în conformitate cu Principiul Le Chatelier care spune că când este cauzată o anumită perturbare într-un sistem în echilibru, acesta se deplasează în direcția anulării acestei perturbări, încercând să se adapteze la un nou echilibru.

În cazul de mai sus, se va întâmpla ca, în timp, cantitatea de amoniac să crească, ajungând din nou la un echilibru. Astfel, raportul dintre concentrațiile de produse și reactivi va rămâne constant, adică valoarea constantei de echilibru Kc va rămâne aceeași.

Kc = __ [NH₃]²__↑
[N₂]. [H₂]³ ↑

Acest lucru se va întâmpla și în celelalte cazuri, adică, nicio variație a concentrației de reactivi sau produse nu va schimba valoarea Kc.

• Adăugarea de produse:

Dacă adăugăm mai mult amoniac, crescându-i concentrația, o parte din acesta se va transforma în gaze azot și hidrogen, crescând rata de dezvoltare a reacției inverse de formare a reactivi.

Aceasta înseamnă că adăugarea de produse deplasează echilibrul spre stânga, spre formarea reactivilor:

• Îndepărtarea reactivilor:

Dacă eliminăm unul sau ambii reactivi, concentrațiile lor vor scădea și, în consecință, rata de dezvoltare a reacției directe va scădea. Astfel, echilibrul va fi deplasat spre formarea mai multor reactanți, care este la stânga:

• Retragerea produsului:

Dacă scădem concentrația produselor, viteza de reacție inversă va scădea, crescând viteza de dezvoltare a reacției directe. Aceasta înseamnă că soldul se va deplasa spre dreapta:

Pe scurt, putem spune următoarele:

Este important să subliniem că variația concentrației de solide nu schimbă echilibrul.

Deci, în reacția de mai jos, dacă eliminăm sau adăugăm CO_{2 (g)} sau CO_(g), va exista o schimbare a echilibrului. Dar dacă micșorăm sau adăugăm C_(s), nimic nu se va întâmpla cu echilibrul chimic:

Ç_{(s) +} CO_{2 (g)} ↔ 2 CO_(g)

De Jennifer Fogaça
Absolvent în chimie

Sursă: Școala din Brazilia - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/variacao-concentracao-deslocamento-equilibrio-quimico.htm