Хімічна рівновага: ознаки, зміщення в реакціях
Хімічна рівновага – це такий стан системи, де обидві реакції – пряма і зворотна – мають однакові швидкості. Чим характеризується це явище, і які чинники впливають на хімічну рівновагу?
Хімічна рівновага. Загальна характеристика
Під хімічним рівновагою можна розуміти стан хімічної системи, при якому початкове кількість речовин в реакції не змінюється протягом часу.
Хімічна рівновага можна розділити на три види:
- Справжнє рівновагу – це рівновагу для якого характерно сталість у часі за умови відсутності зовнішнього впливу. Якщо зовнішні умови змінюються, стан системи теж змінюється, однак після відновлення умов, стан також стає колишнім. Стан істинного рівноваги може розглядатися з двох сторін: з боку продуктів реакції і з боку вихідних речовин. Метастабільна (здається) рівновага – це стан виникає, коли не виконується будь-яка з умов істинного рівноваги. Загальмований (помилкове) рівновага – це такий стан системи, який є незворотнім змінюється при зміні зовнішніх умов.
Зсув рівноваги в хімічних реакціях
Хімічна рівновага знаходиться в залежності від трьох параметрів: температури, тиску, концентрації речовини. Французький хімік Анрі Луї Ле Шательє в 1884 році сформулював принцип динамічної рівноваги, згідно з яким рівноважна система при зовнішньому впливі прагне повернутися в стан рівноваги. Тобто при зовнішньому впливі рівновагу зміститься такому чином, щоб цей вплив нейтралізувати.
Принципи сформульовані Лешательє ще називають принципами “зміщення рівноваги в хімічних реакціях”.
На хімічну рівновагу впливають такі чинники:
Температура. При підвищенні температури хімічна рівновага зміщується в бік поглинання реакції. Якщо ж температуру знизити, то рівновага зміщується в бік виділення реакції.
Вплив зміни температури на хімічну рівновагу
Реакція поглинання називається ендотермічної реакцією, а реакція виділення – екзотермічної.
Тиск. Якщо тиск в хімічній реакції збільшується, то хімічна рівновага зміщується в бік найменшого обсягу речовини. Якщо тиск знижується, то рівновага зміщується в бік найбільшого обсягу речовини. Цей принцип поширюється тільки на гази, а на тверді речовини він не діє.
Концентрація. Якщо при проведенні хімічної реакції збільшити концентрацію однієї з речовин, то рівновага зміститься у бік продуктів реакції, а якщо зменшити концентрацію, то рівновага зміститься у бік вихідних речовин.
Каталізатор не відноситься до чинників, що впливають на зміщення хімічної рівноваги.
Що ми дізналися?
При хімічному рівновазі швидкості в кожній парі реакцій рівні між собою. Хімічна рівновага, досліджуване в 9 класі, можна розділити на три види: справжнє, метастабільні (мниме), загальмований (помилкове). Вперше термодинамічна теорія хімічного рівноваги була сформульована вченим Лешательє. На рівновагу системи впливають всього три фактори: тиск, температура, концентрація вихідної речовини.