Химическая кинетика. Химическое равновесие. Правило Ле Шателье-Брауна.
Характер смещения под влиянием внешних воздействий можно прогнозировать, применяя принцип Ле Шателье: если на систему, находящуюся в равновесии оказывается воздействие извне, то равновесие в системе смещается так, чтобы ослабить внешнее воздействие. 1. Влияние концентраций: Повышение концентрации одного из реагирующих веществ смещает равновесие в сторону расходования вещества. Понижение концентрации - в сторону образования вещества. 2. Влияние температуры: Повышение температуры смещает равновесие в сторону реакции, идущей с поглощением теплоты (эндотермической), а понижение температуры смещает равновесие в сторону реакции, идущей с выделением теплоты (экзотермической). 3. Влияние давления: Повышение давления смещает равновесие в сторону реакции, идущей с уменьшением объема и, наоборот, понижение давления - в сторону реакции, идущей с увеличением объема. Пример 1: Как сместится химическое равновесие при синтезе аммиака в экзотермической реакции? Решение: При повышении температуры в экзотермической реакции реакция протекает с выделением теплоты, равновесие должно сдвигаться влево (в сторону исходных веществ). Скорость реакции:
При увеличении давления в три раза концентрация веществ увеличивается также в три раза: Такое изменение концентрации увеличивает скорость прямой реакции в 81 раз, а обратное в 9 раз, т.е. при увеличении давления в три раза состояние равновесия достигается быстрее в 81: 9 = 9 раз. В левой части уравнения участвуют 3+1=4 моль вещества, а в правой части уравнения получается 2 моль, поэтому увеличение давления приводит к повышению выхода целевого продукта, что подтверждает принцип Ле Шателье.
|