สมดุลทางเคมีเป็นพื้นฐานของปฏิกิริยาเคมีย้อนกลับ

จากการจำแนกประเภทหนึ่งที่ใช้ในการอธิบายกระบวนการทางเคมีปฏิกิริยาที่ตรงกันข้ามมีสองประเภทคือปฏิกิริยาย้อนกลับและ

กลับไม่ได้ปฏิกิริยาย้อนกลับไม่ถึงจุดสิ้นสุดนั่นคือ ไม่มีการใช้สารใดที่ป้อนเข้าไปอย่างสมบูรณ์และไม่เปลี่ยนความเข้มข้น กระบวนการนี้จบลงด้วยการสร้างสมดุลหรือสมดุลเคมีซึ่งแสดงด้วย⇌ แต่ปฏิกิริยาโดยตรงและย้อนกลับยังคงดำเนินต่อไปโดยไม่หยุดดังนั้นดุลยภาพจึงเรียกว่าไดนามิกหรือเคลื่อนที่ การเริ่มต้นของสมดุลเคมีบ่งชี้ว่าปฏิกิริยาไปข้างหน้าเกิดขึ้นในอัตราเดียวกัน (V1) กับการย้อนกลับ (V2), V1 = V2 หากความดันและอุณหภูมิยังคงไม่เปลี่ยนแปลงสมดุลในระบบนี้จะคงอยู่ไปเรื่อย ๆ

ในเชิงปริมาณจะมีการอธิบายสมดุลทางเคมีค่าคงที่สมดุลซึ่งเท่ากับอัตราส่วนของค่าคงที่ของปฏิกิริยาไปข้างหน้า (K1) และย้อนกลับ (K2) คุณสามารถคำนวณได้โดยใช้สูตร: K = K1 / K2 ค่าคงที่สมดุลจะขึ้นอยู่กับองค์ประกอบของสารตั้งต้นและอุณหภูมิ
การเปลี่ยนแปลงของสมดุลทางเคมีเกิดขึ้นพร้อมกันหลักการของ Le Chatelier ซึ่งมีลักษณะดังนี้: "ถ้าระบบที่อยู่ในสภาวะสมดุลได้รับอิทธิพลจากปัจจัยภายนอกความสมดุลจะถูกรบกวนและเปลี่ยนไปในทิศทางที่ตรงข้ามกับการเปลี่ยนแปลงนี้"

พิจารณา สมดุลทางเคมีและเงื่อนไขสำหรับการกระจัดโดยตัวอย่างของการก่อตัวของโมเลกุลแอมโมเนีย: N2 + 3H2 ↔ 2NH3 + Q.

เมื่อพิจารณาถึงสมการของปฏิกิริยานี้เราจะสร้าง:

1. ปฏิกิริยาโดยตรงคือปฏิกิริยาของสารประกอบเนื่องจาก จากสารง่ายๆ 2 ชนิดเกิดสารประกอบเชิงซ้อน 1 (แอมโมเนีย) และสิ่งที่ตรงกันข้ามคือการสลายตัว

2. ปฏิกิริยาโดยตรงเกิดขึ้นพร้อมกับการก่อตัวของความร้อนดังนั้นจึงมีการคายความร้อนดังนั้นปฏิกิริยาย้อนกลับคือการดูดความร้อนและดำเนินการโดยการดูดความร้อน

ตอนนี้เราจะพิจารณาสมการนี้ขึ้นอยู่กับการปรับเปลี่ยนพารามิเตอร์บางอย่าง:

1. เปลี่ยนความเข้มข้นถ้าเราเพิ่มความเข้มข้นของสารเริ่มต้น - ไนโตรเจนและไฮโดรเจน - และลดปริมาณแอมโมเนียความสมดุลจะเปลี่ยนไปทางขวาสู่การก่อตัวของ NH3 หากคุณต้องการย้ายไปทางซ้ายให้เพิ่มความเข้มข้นของแอมโมเนีย

2. การเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิจะย้ายสมดุลไปที่ด้านข้างของปฏิกิริยาซึ่งความร้อนถูกดูดซับและเมื่อมันลดลงก็จะถูกปล่อยออกมา ดังนั้นหากอุณหภูมิเพิ่มขึ้นในระหว่างการสังเคราะห์แอมโมเนียความสมดุลจะเปลี่ยนไปสู่ผลิตภัณฑ์เริ่มต้นนั่นคือ ไปทางซ้ายและเมื่ออุณหภูมิลดลง - ไปทางขวาไปทางผลิตภัณฑ์ปฏิกิริยา

3. หากคุณเพิ่มความดันความสมดุลจะเปลี่ยนไปในทิศทางที่ปริมาณของสารก๊าซน้อยลงและด้วยความดันที่ลดลง - ไปในทิศทางที่ปริมาณก๊าซเพิ่มขึ้น เมื่อ NH3 ถูกสังเคราะห์จาก 4 โมลของ N2 และ 3H2 จะได้ 2 NH3 ดังนั้นหากความดันเพิ่มขึ้นสมดุลจะเคลื่อนไปทางขวาเพื่อสร้าง NH3 หากความดันลดลงความสมดุลจะเปลี่ยนไปสู่ผลิตภัณฑ์เริ่มต้น

   

เราสรุปได้ว่าสมดุลทางเคมีสามารถถูกรบกวนโดยการเพิ่มหรือลด:

1. อุณหภูมิ;

2. ความดัน;

3. ความเข้มข้นของสาร

เมื่อเพิ่มตัวเร่งปฏิกิริยาในปฏิกิริยาใด ๆ ความสมดุลจะไม่เปลี่ยนแปลง สมดุลทางเคมีไม่ถูกรบกวน