О зміщення хімічної рівноваги - це спосіб, яким реакційна система виходить із ситуації хімічний баланс. У цьому зсуві швидкість, з якою відбувається пряма реакція (стрілка 1), така ж, як і зворотна реакція (стрілка 2).
Модель рівняння в хімічній рівновазі
Отже, під час зміщення хімічної рівноваги, обернена реакція переважає над прямою і має тенденцію до утворення реагентів A, B, C або пряма реакція переважає над зворотною реакцією і має тенденцію утворювати продукт D.
Про ці випадки повідомив французький хімік Анрі Луї Ле Шательє. Він виявив, що коли система в рівновазі порушується, вона, як правило, спрацьовує проти породжених порушень, і для цього прагне досягти нової ситуації рівноваги. Ця системна тенденція називається принцип Ле Шательє.
Згідно з дослідженнями, проведеними Le Chatelier, єдиними факторами, здатними сприяти зміщення хімічної рівноваги вони є:
Концентрація учасників;
Температура;
Тиск.
Вплив концентрації на зміщення балансу
Зміна концентрації учасника реакції є фактором, який може сприяти
зміщення хімічної рівноваги. Загалом, згідно з принципом Ле Шательє, стосовно зміни концентрації одного з учасників баланс поводиться так:підвищена концентрація уваги: баланс рухається у напрямку, протилежному учаснику;
Зниження концентрації: баланс рухається в тому ж напрямку, що і учасник.
Приклад співвідношення рівноваги:
Модель рівняння в хімічній рівновазі
Отже, якщо:
Збільшуємо концентрацію реагентів A, B або C: баланс буде зміщений у протилежному до них напрямку, тобто буде зміщений вправо (напрямок формування D);
Збільшуємо концентрацію продукту D: баланс буде зміщений у протилежний бік від реагентів, тобто буде зміщений вліво (напрямок утворення реагентів А, В і С);
Ми зменшуємо концентрацію реагентів A, B або C: рівновага буде зміщена в тому ж напрямку, тобто буде зміщена вліво (напрямок утворення реагентів);
Ми зменшуємо концентрацію продукту D: баланс буде зміщений в тому ж напрямку, що і він, тобто буде зміщений вправо (напрямок формування продукту).
Примітка: Зміна концентрації твердих учасників не зміщує рівновагу.
Вплив температури на рівноважний зсув
Зміна температури під час хімічної реакції є фактором, який може сприяти зміщення хімічної рівноваги. Щодо цієї зміни температури, загалом, згідно з принципом Ле Шательє, баланс поводиться так:
При підвищенні температури: баланс зміщується в бік ендотермічної реакції;
У зниженні температури: баланс зміщується в бік екзотермічної реакції.
Для проведення аналізу впливу температури на рівновагу важливо знати природу прямих та зворотних реакцій, що визначається варіацією ентальпії реакції. Отже, якщо:
∆Н позитивний: ендотермічна пряма реакція та екзотермічна зворотна реакція;
∆Н негативний: екзотермічна пряма реакція та ендотермічна зворотна реакція.
Наприклад, щодо наступного залишку:
Модель рівняння в хімічній рівновазі
У цьому випадку, маючи від’ємний ∆H, пряма реакція є екзотермічною, а зворотна - ендотермічною. Отже, якщо:
Підвищуємо температуру системи, рівновага буде зміщена в протилежний бік (ендотермічної реакції), тобто вона буде зміщена вліво (напрямок утворення реагентів);
Ми знижуємо температуру системи, рівновага буде зміщена в прямому напрямку (екзотермічної реакції), тобто вона буде зміщена вправо (напрямок утворення продукту D).
Вплив тиску на зміщення балансу
Під час хімічної реакції зміна тиску в навколишньому середовищі є фактором, який може сприяти зміщення хімічної рівноваги. Загалом, згідно з принципом Ле Шательє, баланс поводиться так (а):
підвищення тиску: баланс рухається до найменшого об’єму;
Зниження тиску: баланс зміщується в бік більшого обсягу.
Для аналізу впливу тиску на рівновагу важливо знати обсяг, встановлений в реактиви та продукти, які можна визначити за коефіцієнтами, що роблять рівняння збалансованим, як у прикладі дотримуйтесь:
Модель рівняння в хімічній рівновазі
Таким чином, реагенти мають об’єм 4L, який отримують за сумою коефіцієнтів 1, 2 і 2, а продукт, який є унікальним, має об’єм 3L (заданий коефіцієнтом 3).
Таким чином, стосовно залишку вище, якщо:
Підвищуємо тиск у системі, рівновага буде зміщена в прямому напрямку (від найменшого об'єму, 3L), тобто вона буде зміщена вправо (напрямок утворення продукту D).
Ми зменшуємо тиск у системі, рівновага буде зміщена в протилежний бік (від найбільшого об'єму, 4 л), тобто вона буде зміщена вліво (напрямок утворення реагентів).
Примітка: Підвищення або зменшення тиску в системі рівноваги може сприяти витісненню лише в ситуаціях, коли обсяг реагентів відрізняється від обсягу продуктів.
Мені Діого Лопес Діас
Джерело: Бразильська школа - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/fatores-que-alteram-equilibrio-quimico.htm
