O deplasarea unui echilibru chimic este modul în care un sistem de reacție iese dintr-o situație de echilibrul chimic. În această schimbare, viteza la care are loc reacția directă (săgeata 1) este aceeași cu reacția inversă (săgeata 2).
Modelul unei ecuații în echilibru chimic
Deci, în timpul deplasarea unui echilibru chimic, reacția inversă prevalează asupra reacției directe și tinde să formeze reactanții A, B, C sau reacția directă prevalează asupra reacției inverse și tinde să formeze produsul D.
Aceste întâmplări au fost raportate de chimistul francez Henri Louis Le Chatelier. El a descoperit că atunci când un sistem în echilibru este perturbat, acesta tinde să funcționeze împotriva perturbării generate și, pentru aceasta, caută să ajungă la o nouă situație de echilibru. Această tendință de sistem este numită principiul Le Chatelier.
Conform studiilor efectuate de Le Chatelier, singurii factori capabili să promoveze deplasarea unui echilibru chimic sunt:
Concentrarea participantului;
Temperatura;
Presiune.
Influența concentrării asupra schimbării echilibrului
Schimbarea concentrației unui participant la reacție este un factor care poate promova deplasarea unui echilibru chimic. În general, conform principiului Le Chatelier, în ceea ce privește schimbarea concentrației unuia dintre participanți, echilibrul se comportă după cum urmează:
Concentrație crescută: balanța se deplasează în direcția opusă participantului;
Scăderea concentrației: balanța se mișcă în aceeași direcție ca participantul.
Exemplu de relație de echilibru:
Modelul unei ecuații în echilibru chimic
Astfel, dacă:
Creștem concentrația de reactivi A, B sau C: balanța va fi deplasată în direcția opusă lor, adică va fi deplasată spre dreapta (direcția de formare a lui D);
Creștem concentrația produsului D: balanța va fi deplasată în direcția opusă față de cea a reactanților, adică va fi deplasată spre stânga (direcția formării reactanților A, B și C);
Scadeți concentrația reactivilor A, B sau C: echilibrul va fi deplasat în aceeași direcție, adică va fi deplasat spre stânga (direcția de formare a reactanților);
Scădem concentrația produsului D: balanța va fi deplasată în aceeași direcție cu ea, adică va fi deplasată spre dreapta (direcția de formare a produsului).
Notă: Schimbarea concentrației de participanți solizi nu schimbă echilibrul.
Influența temperaturii asupra deplasării în echilibru
Schimbarea temperaturii în timpul unei reacții chimice este un factor care poate promova deplasarea unui echilibru chimic. În raport cu această modificare a temperaturii, în general, conform principiului lui Le Chatelier, echilibrul se comportă după cum urmează:
La creșterea temperaturii: echilibrul se deplasează spre reacția endotermică;
În scăderea temperaturii: echilibrul se deplasează spre reacția exotermă.
Pentru a efectua analiza influenței temperaturii asupra unui echilibru, este esențial să se cunoască natura reacțiilor directe și inverse, care este determinată de variația entalpiei de reacție. Astfel, dacă:
∆H pozitiv: reacție endotermică directă și reacție inversă exotermă;
∆H negativ: reacție directă exotermă și reacție inversă endotermică.
De exemplu, cu privire la următorul sold:
Modelul unei ecuații în echilibru chimic
În acest caz, având un ∆H negativ, reacția directă este exotermă, iar reacția inversă este endotermă. Astfel, dacă:
Creștem temperatura sistemului, echilibrul va fi deplasat în direcția opusă (a reacției endoterme), adică va fi deplasat spre stânga (direcția de formare a reactanților);
Reducem temperatura sistemului, echilibrul va fi deplasat în direcția directă (a reacției exoterme), adică va fi deplasat spre dreapta (direcția de formare a produsului D).
Influența presiunii asupra deplasării echilibrului
În timpul unei reacții chimice, schimbarea presiunii în mediu este un factor care poate promova deplasarea unui echilibru chimic. În general, conform principiului lui Le Chatelier, echilibrul se comportă după cum urmează cu (a):
creșterea presiunii: echilibrul se deplasează spre cel mai mic volum;
Scăderea presiunii: echilibrul se deplasează spre un volum mai mare.
Pentru a analiza influența presiunii asupra unui echilibru, este esențial să se cunoască volumul stabilit în reactanți și produse, care pot fi determinate de coeficienții care fac ecuația echilibrată, ca în exemplu urma:
Modelul unei ecuații în echilibru chimic
Astfel, reactivii au un volum de 4L, care se obține prin suma coeficienților 1, 2 și 2, iar produsul, care este unic, are un volum de 3L (dat de coeficientul 3).
Astfel, în raport cu soldul de mai sus, dacă:
Creștem presiunea sistemului, balanța va fi deplasată în direcția directă (de la cel mai mic volum, 3L), adică va fi deplasată spre dreapta (direcția de formare a produsului D).
Reducem presiunea sistemului, echilibrul va fi deplasat în direcția opusă (de la cel mai mare volum, 4 L), adică va fi deplasat spre stânga (direcția de formare a reactivilor).
Notă: Creșterea sau scăderea presiunii într-un sistem de echilibru poate promova deplasarea numai în situații în care volumul reactanților este diferit de volumul produselor.
De mine. Diogo Lopes Dias
Sursă: Școala din Brazilia - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/fatores-que-alteram-equilibrio-quimico.htm
