Chemická rovnováha je základem reverzibilních chemických reakcí

Podle jedné z klasifikací používaných k popisu chemických procesů existují dva typy opačných reakcí - reverzibilní a

nevratný.Reverzibilní reakce nedosáhne konce, tj. žádná z látek, které do ní vstoupily, není zcela spotřebována a nemění koncentraci. Tento proces končí nastolením rovnováhy nebo chemické rovnováhy, která je označena ⇌. Přímé a reverzní reakce však pokračují dál a dál, aniž by se zastavily, proto se rovnováha nazývá dynamická nebo mobilní. Nástup chemické rovnováhy naznačuje, že dopředná reakce probíhá stejnou rychlostí (V1) jako reverzní (V2), V1 = V2. Pokud tlak a teplota zůstanou nezměněny, pak rovnováha v tomto systému může trvat neurčitě.

Kvantitativně je popsána chemická rovnováharovnovážná konstanta, která se rovná poměru konstant konstantní reakce (K1) a zpětné (K2). Můžete jej vypočítat pomocí vzorce: K = K1 / K2. Hodnoty rovnovážné konstanty budou záviset na složení reaktantů a teplotě.
Dochází k posunu v chemické rovnovázeLe Chatelierův princip, který zní takto: „Pokud je systém, který je v rovnováze, ovlivněn vnějšími faktory, pak bude rovnováha narušena a posune se ve směru opačném k této změně.“

Zvažte chemická rovnováha a podmínky pro její vytěsnění příkladem tvorby molekuly amoniaku: N2 + 3H2 ↔ 2NH3 + Q.

Vzhledem k rovnici této reakce stanovíme:

1. přímá reakce je reakce sloučeniny, protože ze 2 jednoduchých látek se vytvoří 1 komplex (amoniak) a naopak je rozklad;

2. přímá reakce probíhá s tvorbou tepla, proto je exotermická, proto je reverzní reakce endotermická a probíhá absorpcí tepla.

Nyní tuto rovnici zvážíme, s výhradou úpravy určitých parametrů:

1. Změna koncentrace.Pokud zvýšíme koncentraci výchozích látek - dusíku a vodíku - a snížíme množství amoniaku, rovnováha se posune doprava směrem k tvorbě NH3. Pokud jej potřebujete přesunout doleva, zvyšte koncentraci amoniaku.

2. Zvýšení teploty posune rovnováhu nastrana reakce, ve které je teplo absorbováno, a když klesá, je uvolňováno. Pokud se tedy během syntézy amoniaku zvýší teplota, rovnováha se posune směrem k výchozím produktům, tj. doleva a se snížením teploty - doprava, směrem k reakčnímu produktu.

3. Pokud zvýšíte tlak, rovnováha se posuneve směru, kde je množství plynných látek menší, a se snižujícím se tlakem - ve směru, kde se zvyšuje množství plynů. Když se NH3 syntetizuje ze 4 mol N2 a 3H2, získá se 2 NH3. Pokud se tedy zvýší tlak, rovnováha se posune doprava, za vzniku NH3. Pokud je tlak snížen, rovnováha se posune směrem k původním produktům.

   

Dospěli jsme k závěru, že chemickou rovnováhu lze narušit zvýšením nebo snížením:

1. teplota;

2. tlak;

3. koncentrace látek.

Když se k jakékoli reakci přidá katalyzátor, rovnováha se nezmění; chemická rovnováha není narušena.