Коливання температури та зміщення хімічної рівноваги

О принцип Ле Шательє говорить нам, що коли збурення спричинене системою в рівновазі, воно зміститься в напрямку, який мінімізує сили, створені цим порушенням, і відновлює нову хімічну рівновагу.

Одним з таких порушень є коливання температури. Ця варіація важлива, оскільки, крім спричинення зсуву рівноваги, вона також змінить значення константи рівноваги, Kç.

Щоб ви краще розуміли, як це відбувається, давайте розглянемо приклад:

Оборотна реакція в хімічній рівновазі

Кç = _[ БІЛЯ]2___
[N2]. [O2]

Вищевказана реакція відбувається в прямому напрямку з поглинанням енергії, вона ендотермічна. З іншого боку, зворотний процес відбувається із виділенням енергії, будучи екзотермічною реакцією.

Таким чином, якщо ми збільшимо температуру системи, хімічна рівновага зміститься в бік ендотермічної реакції, яка в цій реакції знаходиться праворуч. Це відбувається для того, щоб тепло поглиналося і рівновага відновлювалася.

Зсув балансу вправо за рахунок підвищення температури

Вірно і протилежне; якщо ми знизимо температуру цієї системи, реакція зміститься в той бік, в якому вона виділить тепло, оскільки загальна енергія реакції зменшиться. Це означає, що баланс зміститься в бік екзотермічної реакції, яка в даному випадку знаходиться ліворуч:

Не зупиняйтесь зараз... Після реклами є ще щось;)

Зсув балансу вліво за рахунок зниження температури

Коротко:

Коливання температури та зміщення хімічної рівноваги

Стосовно до константи рівноваги (Kç), коли температура підвищується, це сприяє ендотермічній реакції та більшій кількості NO(g) утворюється, збільшуючи його концентрацію і зменшуючи концентрацію реагентів. Зазначте у формулі нижче, що концентрація NO(g) прямо пропорційна константі Kç, отже, він також збільшується:

Постійне збільшення рівноваги внаслідок зниження температури

Але якщо ми зменшимо температуру, змістивши реакцію в бік екзотермічної реакції, концентрація продукту NO зменшиться, а концентрації реагентів збільшаться. Оскільки концентрації реагентів обернено пропорційні константі Kc, то вона зменшиться:

Зниження константи рівноваги внаслідок зниження температури


Дженніфер Фогача
Закінчив хімію

Хотіли б ви посилатися на цей текст у школі чи академічній роботі? Подивіться:

FOGAÇA, Дженніфер Роша Варгас. "Варіація температури та зміщення хімічної рівноваги"; Бразильська школа. Доступно: https://brasilescola.uol.com.br/quimica/variacao-temperatura-deslocamento-equilibrio-quimico.htm. Доступ 28 червня 2021 року.

Хімія

Аналіз зміщення хімічної рівноваги на практиці.
Розв’язані вправи на хімічні ваги

Перевірте свої знання та дізнайтеся більше за допомогою цього списку розв’язаних вправ на хімічні баланси. Завдяки цьому матеріалу ви зможете краще зрозуміти, як працювати константи рівноваги (Kp, Kc та Ki), зсув рівноваги, рН та pOH, а також рівновагу в так званих буферних розчинах.

Ендотермічні та екзотермічні реакції

Ендотермічні та екзотермічні реакції бувають величини, що вимірюють кількість теплоти (енергії), ...

read more
Що таке теплова рівновага? Формула, приклад та вправи

Що таке теплова рівновага? Формула, приклад та вправи

Теплова рівновага, яку також називають термодинамічною рівновагою, це коли два тіла або речовини ...

read more
Розчинені речовини та розчинники: що це таке, відмінності та приклади

Розчинені речовини та розчинники: що це таке, відмінності та приклади

Розчинена речовина та розчинник - це два компоненти однорідної суміші, яка називається хімічним р...

read more