Химическое равновесие – это динамическое состояние системы, которое при постоянных внешних условиях характеризуется:
1.Энергетической выгодностью.
2.постоянством параметров и функций состояния (в том числе концентраций исходных веществ и продуктов).
3.Равенством скоростей прямой и обратной реакции.
Обратимые и необратимые химические реакции. Необратимые – до полного израсходования веществ.
Суть обратимости: в зависимости от состояния компонентов может происходить как прямая, так и обратная реакция.
aA + bB<->cC + dD
Vпр.= Кпр.(A)a (B)b
Vобр. = Кобр. (C)c (D)d
Когда наступит равенство скоростей – наступит химическое равновесие. Vпр.= Vобр.
Концентрации веществ во времени меняться не будут!
Концентрации, которые соответствуют состоянию равновесия называются равновесными.
Кпр.(A)aрав. (B)bрав. = Кобр. (C)cрав.(D)dрав.
Кр. = Кпр./ Кобр. = (C)cрав.(D)dрав. / (A)aрав. (B)bрав.
Константа равновесия зависит от природы реагирующих в-в, но не зависит от начальных концентраций и присутствия катализатора.
Равновесие носит динамический характер! (процессы продолжают идти)
Константа равновесия характеризует степень превращения исходных веществ в конечные.
Если нет воздействия извне, то оно будет сохраняться бесконечно долго.
Термодинамический подход.
Если в ходе реакции свободная энергия уменьшается, то такая реакция может протекать самопроизвольно.
Процесс изменения равновесных концентраций при изменении внешних условий называется смещением равновесия.
Принцип Ле-Шателье:
При изменении внешних условий, равновесие смещается в сторону реакции, противодействующей этому изменению. (концентрация, температура, давление)
1.Концентрация – при увеличении концентрации одного из веществ, равновесие смещается в сторону реакции израсходования этого вещества. Уменьшение – образование.
2.Температура – повышение температуры – эндотермическая реакция; уменьшение температуры – экзотермическая реакция.
3.Давление – только если в системе есть газы; увеличение давления – смещает в сторону реакции, идущей с уменьшением числа молей газообразных веществ; уменьшение давления – в сторону реакции, идущей с увеличением числа молей газообразных веществ.