Константа равновесия гетерогенной реакции

Как и в случае гомогенной химической реакции, константа гетерогенного равновесия равна отношению произведения равновесных концентраций (активностей) или парциальных давлений продуктов реакций к произведению равновесных концентраций (активностей) или парциальных давлений исходных веществ в степенях, равных стехиометрическим коэффициентам в уравнении. Для реакции пароводяной конверсии углерода константа равновесия имеет вид:

К _р = (р _СО2)_р (р _Н2)²_р/(р _Н2О)²_р,

для восстановления металла

К _р = (р _Н2O)_р/(р _Н2)_р.

Из приведенных выражений следует, что в уравнения констант гетерогенного химического равновесия не входят концентрации твердых веществ, участвующих в прямой и обратной реакциях. Это особенность гетерогенного химического равновесия.

Так как прямая и обратная реакции протекают на одной и той же поверхности раздела фаз, то площадь поверхности раздела фаз также не входит в уравнение константы химического равновесия.

Константа гетерогенного химического равновесия зависит от температуры. Она возрастает с увеличением температуры для эндотермической прямой реакции и уменьшается с увеличением температуры в случае экзотермической прямой реакции. Расчеты проводятся по тем же формулам, что и для гомогенных реакций.

Смещение равновесия гетерогенных реакций подчиняется принципу Ле Шателье. При повышении температуры оно смещается в сторону эндотермической реакции. При повышении давления или концентрации исходных веществ равновесие смещается в сторону образования продуктов реакции, при повышении концентрации или давления продуктов реакции равновесие смещается в сторону обратной реакции. При повышении общего давления равновесие сдвигается в направлении уменьшения числа молекул газообразных веществ.

Твердые исходные вещества и продукты реакции не влияют на смещение гетерогенного химического равновесия.

Образование осадка малорастворимого сильного электролита происходит в том случае, если стехиометрическое произведение концен- траций его ионов в растворе станет больше константы растворимости (Пс > Ks), т.е. осадок выпадает из пересыщенного раствора.

Растворение осадка малорастворимого электролита происходит в том случае, если стехиометричное произведение концентраций его ионов в растворе станет меньше константы растворимости (Пс < Ks).

Осаждение малорастворимых соединений идет дробно. Вначале осаждается наиболее трудно растворимое соединение, константа раство- римости которого достигается при наименьшей концентрации осаждаю- щего реагента, а затем осаждаются другие соединения в порядке возраста- ния их констант растворимости.