Nach einer der Klassifikationen, die zur Beschreibung chemischer Prozesse verwendet werden, gibt es zwei Arten von entgegengesetzten Reaktionen - reversible und
irreversibel. Eine reversible Reaktion läuft nicht vollständig ab, d.h. keiner der eintretenden Stoffe wird vollständig verbraucht und verändert die Konzentration nicht. Ein solcher Prozess endet mit der Einstellung eines Gleichgewichts oder chemischen Gleichgewichts, das mit ⇌ bezeichnet wird. Aber die direkten und umgekehrten Reaktionen gehen weiter und weiter, ohne anzuh alten, daher wird das Gleichgewicht als dynamisch oder mobil bezeichnet. Der Beginn des chemischen Gleichgewichts zeigt an, dass die Vorwärtsreaktion mit der gleichen Geschwindigkeit (V1) wie die Rückwärtsreaktion (V2) abläuft, V1 \u003d V2. Wenn Druck und Temperatur konstant sind, kann das Gleichgewicht in diesem System unbegrenzt bestehen bleiben.
Quantitativ wird das chemische Gleichgewicht durch die Gleichgewichtskonstante beschrieben, die gleich dem Verhältnis der Konstanten von direkter (K1) und umgekehrter (K2) Reaktion ist. Sie kann nach folgender Formel berechnet werden: K=K1/K2. Die Indikatoren der Gleichgewichtskonstante hängen von der Zusammensetzung der Reaktanten ab undTemperatur.
Die Verschiebung des chemischen Gleichgewichts erfolgt nach dem Prinzip von Le Chatelier, das so klingt: "Wenn äußere Faktoren auf ein System einwirken, das sich im Gleichgewicht befindet, wird das Gleichgewicht gestört und in die entgegengesetzte Richtung verschoben diese Änderung."
Betrachten wir das chemische Gleichgewicht und die Bedingungen für seine Verschiebung am Beispiel der Bildung eines Ammoniakmoleküls: N2 + 3H2 ↔ 2NH3 + Q.
Unter Berücksichtigung der Gleichung dieser Reaktion stellen wir fest:
- direkte Reaktion ist eine zusammengesetzte Reaktion, weil aus 2 einfachen Substanzen entsteht 1 Komplex (Ammoniak) und umgekehrt - Zersetzung;
- die direkte Reaktion verläuft unter Wärmeentwicklung, ist also exotherm, die umgekehrte ist also endotherm und verläuft unter Wärmeaufnahme.
Betrachten Sie nun diese Gleichung unter der Bedingung, dass bestimmte Parameter modifiziert werden:
- Konzentrationsänderung. Wenn wir die Konzentration der Ausgangsstoffe Stickstoff und Wasserstoff erhöhen und die Menge an Ammoniak verringern, verschiebt sich das Gleichgewicht nach rechts, um NH3 zu bilden. Wenn Sie ihn nach links verschieben müssen, erhöhen Sie die Ammoniakkonzentration.
- Eine Erhöhung der Temperatur verschiebt das Gleichgewicht in Richtung einer Reaktion, bei der Wärme absorbiert wird und wenn sie gesenkt wird, wird sie freigesetzt. Wird also während der Ammoniaksynthese die Temperatur erhöht, verschiebt sich das Gleichgewicht in Richtung der Ausgangsprodukte, d.h. nach links und mit abnehmender Temperatur nach rechts zum Reaktionsprodukt.
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Wenn Sie erhöhenDruck, dann verschiebt sich das Gleichgewicht auf die Seite, auf der die Menge an gasförmigen Substanzen geringer ist, und mit abnehmendem Druck auf die Seite, auf der die Menge an Gasen zunimmt. Bei der Synthese von NH3 aus 4 Mol N2 und 3H2 werden 2 NH3 erh alten. Wenn also der Druck erhöht wird, verschiebt sich das Gleichgewicht nach rechts zur Bildung von NH3. Wird der Druck verringert, verschiebt sich das Gleichgewicht zu den ursprünglichen Produkten.
chemisches Gleichgewicht und Bedingungen für seine Verdrängung
Wir schlussfolgern, dass das chemische Gleichgewicht durch Erhöhen oder Verringern von:
gestört werden kann
- Temperatur;
- Druck;
- Stoffkonzentration.
Wenn ein Katalysator in irgendeine Reaktion eingeführt wird, ändert sich das Gleichgewicht nicht, d.h. chemisches Gleichgewicht wird nicht gestört.
