Если на систему, находящуюся в равновесии, оказать какое-либо воздействие, то в системе усиливаются те процессы, которые стремятся свести это воздействие к минимуму.

 

Влияние концентраций реагирующих веществ на состояние

равновесия

При контактном способе получения Н₂SO₄ окисление SO₂ в SO₃ в присутствии катализатора (Pt или V₂O₅) идет по уравнению:

.

Если в эту равновесную систему добавить извне О₂, то в системе усиливается процесс, стремящийся понизить концентрацию О₂. Таким процессом является прямая реакция SO₂ с О₂ с образованием SO₃. Таким образом, равновесие в системе сместится в сторону образования SO₃. К этому же выводу можно прийти при анализе выражения для константы равновесия:

.

При увеличении концентрации О₂ (знаменатель в этом выражении) должна возрасти концентрация SO₃ (числитель). Это следует из того, что К_с=const. Таким образом, повышение концентрации O₂ сдвинет равновесие к более полному использованию SO₂ и к большему выходу SO₃.

 

Влияние давления на состояние равновесия

Давление имеет существенное значение при реакциях между газами.

В результате увеличения давления повышается концентрация реагирующих веществ и, соответственно, скорость реакции.

Рассмотрим возможные случаи.

А). В реакции сумма молей исходных веществ равна сумме молей продуктов реакции. Суммарные соответствующие объемы газов тоже будут равными.

.

Если увеличить давление в закрытом реакционном сосуде, например, в 2 раза, то объем изменится тоже вдвое. Соответственно, вдвое изменится и концентрация газов. Скорость прямой и обратной реакций возрастает, но в равное количество раз. Поэтому смещения химического равновесия при этом не происходит.

.

Таким образом, если объемы исходных и конечных газообразных продуктов равновесной системы равны между собой, то изменение давления не нарушает равновесия.

Б). Сумма молей исходных веществ больше суммы молей образующихся продуктов:

N₂ + 3H₂ Û 2NH₃.

Из четырех молей исходных веществ образуется два моля продуктов - реакция протекает с уменьшением объема. [При повышении давления концентрация исходных веществ будет увеличиваться в большей степени, чем концентрация продуктов, что приводит к смещению равновесия в сторону образования аммиака.]

.

В). Сумма молей исходных веществ меньше суммы молей продуктов:

N₂O₄ <=> 2NO₂;

.

Прямая реакция ведет к увеличению числа молей вещества в системе, то есть к увеличению давления.

При протекании обратной реакции, наоборот давление в системе падает. Если при установившемся равновесии повысить давление, то система окажет противодействие, стремясь к начальному состоянию. Равновесие будет смещаться в сторону обратной реакции, сопровождающейся понижением давления, то есть в сторону образования N₂O₄. Если давление снизить, то равновесие сместится в сторону прямой реакции, сопровождающейся повышением давления, то есть в сторону образования NO₂.

Выводы:

· при изменении давления равновесие смещается только в тех обратимых реакциях, которые сопровождаются изменением объемов газообразных веществ;

· повышение давления сдвигает равновесие в сторону меньших объемов, понижение – в сторону больших объемов.