Kolísanie teploty a posun chemickej rovnováhy

O princíp Le Chatelier nám hovorí, že keď dôjde k narušeniu rovnovážneho systému, posunie sa smerom, ktorý minimalizuje sily vytvorené týmto narušením, a obnoví novú chemickú rovnováhu.

Jednou z týchto porúch je kolísanie teploty. Táto variácia je dôležitá, pretože okrem spôsobenia rovnovážneho posunu zmení aj hodnotu rovnovážnej konštanty K_ç.

Aby ste lepšie pochopili, ako sa to deje, pozrime sa na príklad:

K_ç = _[ NA]²___
[N₂]. [O.₂]

Vyššie uvedená reakcia nastáva v priamom smere s absorpciou energie, je endotermická. Opačný proces na druhej strane nastáva pri uvoľňovaní energie, čo je exotermická reakcia.

Ak teda zvýšime teplotu systému, chemická rovnováha sa posunie smerom k endotermickej reakcii, ktorá je v tejto reakcii doprava. Je to tak, aby sa teplo absorbovalo a znovu sa získala rovnováha.

Platí to aj opačne; ak znížime teplotu tohto systému, reakcia sa posunie v smere, v ktorom bude uvoľňovať teplo, pretože sa zníži celková energia reakcie. To znamená, že rovnováha sa posunie smerom k exotermickej reakcii, ktorá je v tomto prípade vľavo:

Teraz neprestávajte... Po reklame je toho viac;)

V skratke:

Vo vzťahu k rovnovážnej konštante (K._ç), keď sa teplota zvýši, podporuje endotermnú reakciu a viac dusíka_g) vzniká, zvyšuje jeho koncentráciu a znižuje koncentráciu reaktantov. Vo vzorci nižšie si všimnite, že koncentrácia NO_g) je priamo úmerná konštante K._ç, preto tiež zvyšuje:

Ale ak znížime teplotu a posunieme reakciu smerom k exotermickej reakcii, koncentrácia NO produktu sa zníži a koncentrácie reaktantov sa zvýšia. Pretože koncentrácie reaktantov sú nepriamo úmerné konštante Kc, potom klesnú:

Autor: Jennifer Fogaça
Vyštudoval chémiu

Prajete si odkaz na tento text v školskej alebo akademickej práci? Pozri:

FOGAÇA, Jennifer Rocha Vargas. „Zmena teploty a posun chemickej rovnováhy“; Brazílska škola. Dostupné v: https://brasilescola.uol.com.br/quimica/variacao-temperatura-deslocamento-equilibrio-quimico.htm. Prístup k 28. júnu 2021.