Das chemische Gleichgewicht ist die Grundlage reversibler chemischer Reaktionen

Nach einer der zur Beschreibung chemischer Prozesse verwendeten Klassifikationen gibt es zwei Arten entgegengesetzter Reaktionen - reversible und

irreversibel. Die reversible Reaktion erreicht nicht das Ende, d.h. Keine der Substanzen, die in sie eingedrungen sind, ist vollständig verbraucht und verändert die Konzentration nicht. Dieser Prozess endet mit der Herstellung eines Gleichgewichts oder chemischen Gleichgewichts, das mit ⇌ bezeichnet wird. Aber die direkten und umgekehrten Reaktionen gehen weiter und weiter, ohne anzuhalten, daher wird das Gleichgewicht als dynamisch oder mobil bezeichnet. Das Einsetzen des chemischen Gleichgewichts zeigt an, dass die Vorwärtsreaktion mit der gleichen Geschwindigkeit (V1) wie die Rückwärtsreaktion (V2) stattfindet, V1 = V2. Wenn Druck und Temperatur unverändert bleiben, kann das Gleichgewicht in diesem System unbegrenzt anhalten.

Quantitativ wird das chemische Gleichgewicht beschriebenGleichgewichtskonstante, die gleich dem Verhältnis der Konstanten der Vorwärts- (K1) und Rückwärts- (K2) Reaktionen ist. Sie können es mit der Formel berechnen: K = K1 / K2. Gleichgewichtskonstantenwerte hängen von der Zusammensetzung der reagierenden Substanzen und der Temperatur ab.
Eine Verschiebung des chemischen Gleichgewichts tritt entlang aufLe Chateliers Prinzip, das so klingt: "Wenn ein System, das sich im Gleichgewicht befindet, von externen Faktoren beeinflusst wird, wird das Gleichgewicht gestört und verschiebt sich in die entgegengesetzte Richtung zu dieser Änderung."

Erwägen chemisches Gleichgewicht und die Bedingungen seiner Verdrängung am Beispiel der Bildung eines Ammoniakmoleküls: N2 + 3H2 ↔ 2NH3 + Q.

Unter Berücksichtigung der Gleichung dieser Reaktion stellen wir fest:

1. Die direkte Reaktion ist die Reaktion der Verbindung, weil aus 2 einfachen Substanzen wird 1 Komplex (Ammoniak) gebildet und umgekehrt Zersetzung;

2. Die direkte Reaktion verläuft unter Bildung von Wärme, daher ist sie exotherm, daher ist die Rückreaktion endotherm und verläuft unter Absorption von Wärme.

Nun werden wir diese Gleichung betrachten, vorbehaltlich der Änderung bestimmter Parameter:

1. Konzentrationsänderung. Wenn wir die Konzentration der Ausgangssubstanzen - Stickstoff und Wasserstoff - erhöhen und die Menge an Ammoniak verringern, verschiebt sich das Gleichgewicht nach rechts in Richtung der Bildung von NH3. Wenn Sie es nach links bewegen müssen, erhöhen Sie die Ammoniakkonzentration.

2. Ein Temperaturanstieg verschiebt das Gleichgewicht aufdie Seite der Reaktion, in der Wärme absorbiert wird und wenn sie abnimmt, wird sie freigesetzt. Wenn daher die Temperatur während der Ammoniaksynthese erhöht wird, verschiebt sich das Gleichgewicht in Richtung der Ausgangsprodukte, d.h. nach links und mit sinkender Temperatur - nach rechts zum Reaktionsprodukt.

3. Wenn Sie den Druck erhöhen, verschiebt sich das Gleichgewichtin die Richtung, in der die Menge an gasförmigen Substanzen geringer ist, und mit abnehmendem Druck - in die Richtung, in der die Menge an Gasen zunimmt. Bei der Synthese von NH3 aus 4 Mol N2 und 3H2 wird 2 NH3 erhalten. Wenn daher der Druck erhöht wird, bewegt sich das Gleichgewicht nach rechts, um NH3 zu bilden. Wenn der Druck verringert wird, verschiebt sich das Gleichgewicht in Richtung der Ausgangsprodukte.

   

Wir schließen daraus, dass das chemische Gleichgewicht durch Erhöhen oder Verringern gestört werden kann:

1. Temperatur;

2. Druck;

3. Konzentration von Substanzen.

Wenn ein Katalysator in eine Reaktion eingeführt wird, ändert sich das Gleichgewicht nicht; Das chemische Gleichgewicht wird nicht gestört.