Spostamento dell'equilibrio chimico quando cambiano le condizioni esterne. Equilibrio chimico e modi per spostarlo - Ipermercato della Conoscenza

Se un sistema è in uno stato di equilibrio, vi rimarrà finché le condizioni esterne rimangono costanti. Se le condizioni cambiano, il sistema andrà fuori equilibrio - le velocità dei processi diretti e inversi cambieranno in modo diseguale - si verificherà una reazione. I più importanti sono i casi di squilibrio dovuti a cambiamenti nella concentrazione di una qualsiasi delle sostanze coinvolte nell'equilibrio, pressione o temperatura.

Consideriamo ciascuno di questi casi.

Disturbo dell'equilibrio dovuto a un cambiamento nella concentrazione di una qualsiasi delle sostanze che partecipano alla reazione. Lascia che l'idrogeno, l'acido iodidrico e il vapore di iodio siano in equilibrio tra loro a una certa temperatura e pressione. Introduciamo una quantità aggiuntiva di idrogeno nel sistema. Secondo la legge dell'azione di massa, un aumento della concentrazione di idrogeno comporterà un aumento della velocità della reazione diretta - la reazione di sintesi HI, mentre la velocità della reazione inversa non cambierà. La reazione ora procederà più velocemente nella direzione in avanti che nella direzione opposta. Di conseguenza, le concentrazioni di vapore di idrogeno e iodio diminuiranno, il che rallenterà la reazione diretta, e la concentrazione di HI aumenterà, il che accelererà la reazione inversa. Dopo un po’ di tempo, le velocità delle reazioni dirette e inverse torneranno ad essere uguali e verrà stabilito un nuovo equilibrio. Ma allo stesso tempo, la concentrazione di HI sarà ora più alta di quanto non fosse prima dell'aggiunta, e la concentrazione sarà più bassa.

Il processo di modifica delle concentrazioni causato da uno squilibrio è chiamato spostamento o spostamento dell’equilibrio. Se allo stesso tempo c'è un aumento delle concentrazioni di sostanze sul lato destro dell'equazione (e, ovviamente, allo stesso tempo una diminuzione delle concentrazioni di sostanze a sinistra), allora dicono che l'equilibrio si sposta a destra, cioè nella direzione della reazione diretta; quando le concentrazioni cambiano nella direzione opposta, si parla di uno spostamento dell'equilibrio a sinistra, nella direzione della reazione inversa. Nell’esempio considerato, l’equilibrio si è spostato a destra. Allo stesso tempo, la sostanza, il cui aumento della concentrazione ha causato uno squilibrio, è entrata in una reazione: la sua concentrazione è diminuita.

Pertanto, con l'aumento della concentrazione di una qualsiasi delle sostanze partecipanti all'equilibrio, l'equilibrio si sposta verso il consumo di questa sostanza; Quando la concentrazione di una sostanza diminuisce, l'equilibrio si sposta verso la formazione di questa sostanza.

Disturbo dell'equilibrio dovuto a cambiamenti di pressione (diminuendo o aumentando il volume del sistema). Quando i gas sono coinvolti in una reazione, l'equilibrio può essere interrotto quando cambia il volume del sistema.

Considera l'effetto della pressione sulla reazione tra monossido di azoto e ossigeno:

Lascia che una miscela di gas sia in equilibrio chimico ad una certa temperatura e pressione. Senza modificare la temperatura, aumentiamo la pressione in modo che il volume del sistema diminuisca di 2 volte. Nel primo momento, le pressioni parziali e le concentrazioni di tutti i gas raddoppieranno, ma allo stesso tempo cambierà il rapporto tra la velocità delle reazioni dirette e quelle inverse: l'equilibrio verrà interrotto.

Infatti, prima che la pressione aumentasse, le concentrazioni di gas avevano valori di equilibrio, e , e le velocità delle reazioni diretta e inversa erano le stesse ed erano determinate dalle equazioni:

Nel primo istante dopo la compressione, le concentrazioni di gas raddoppieranno rispetto ai valori iniziali e saranno rispettivamente pari a , e . In questo caso, le velocità delle reazioni dirette e inverse saranno determinate dalle equazioni:

Pertanto, a seguito dell'aumento della pressione, la velocità della reazione diretta è aumentata di 8 volte e quella della reazione inversa solo di 4 volte. L'equilibrio nel sistema verrà interrotto: la reazione diretta prevarrà su quella inversa. Una volta che le velocità saranno uguali, l’equilibrio verrà ristabilito, ma la quantità nel sistema aumenterà e l’equilibrio si sposterà verso destra.

È facile vedere che la variazione disuguale nella velocità delle reazioni dirette e inverse è dovuta al fatto che sui lati sinistro e destro dell'equazione della reazione in esame il numero di molecole di gas è diverso: una molecola di ossigeno e due molecole di monossido di azoto (tre molecole di gas in totale) vengono convertite in due molecole di gas: biossido di azoto. La pressione di un gas è il risultato dell'impatto delle sue molecole contro le pareti del contenitore; a parità di altre condizioni, maggiore è il numero di molecole contenute in un dato volume di gas, maggiore è la pressione del gas. Pertanto, una reazione che avviene con un aumento del numero di molecole di gas porta ad un aumento della pressione e una reazione che avviene con una diminuzione del numero di molecole di gas porta ad una diminuzione della pressione.

Tenendo presente ciò, la conclusione sull’effetto della pressione sull’equilibrio chimico può essere formulata come segue:

Quando la pressione aumenta comprimendo il sistema, l’equilibrio si sposta verso una diminuzione del numero di molecole di gas, cioè verso una diminuzione della pressione; quando la pressione diminuisce, l’equilibrio si sposta verso un aumento del numero di molecole di gas, cioè verso un aumento della pressione.

Nel caso in cui la reazione procede senza modificare il numero di molecole di gas, l'equilibrio non viene disturbato durante la compressione o l'espansione del sistema. Ad esempio, nel sistema

l'equilibrio non viene disturbato al variare del volume; l'uscita HI è indipendente dalla pressione.

Disequilibrio dovuto alle variazioni di temperatura. L’equilibrio della stragrande maggioranza delle reazioni chimiche si sposta con i cambiamenti di temperatura. Il fattore che determina la direzione dello spostamento dell'equilibrio è il segno dell'effetto termico della reazione. Si può dimostrare che quando la temperatura aumenta l'equilibrio si sposta nella direzione della reazione endotermica e quando diminuisce nella direzione della reazione esotermica.

Pertanto, la sintesi dell'ammoniaca è una reazione esotermica

Pertanto, all'aumentare della temperatura, l'equilibrio nel sistema si sposta a sinistra, verso la decomposizione dell'ammoniaca, poiché questo processo avviene con l'assorbimento di calore.

Viceversa, la sintesi dell'ossido nitrico (II) è una reazione endotermica:

Pertanto, all'aumentare della temperatura, l'equilibrio nel sistema si sposta a destra, verso la formazione.

I modelli che compaiono negli esempi considerati di disturbi dell'equilibrio chimico sono casi speciali del principio generale che determina l'influenza di vari fattori sui sistemi di equilibrio. Questo principio, noto come principio di Le Chatelier, quando applicato agli equilibri chimici, può essere formulato come segue:

Se viene esercitato un impatto su un sistema in equilibrio, a seguito dei processi che si verificano in esso, l'equilibrio si sposterà in una direzione tale che l'impatto diminuirà.

Infatti, quando una delle sostanze partecipanti alla reazione viene introdotta nel sistema, l'equilibrio si sposta verso il consumo di tale sostanza. “Quando la pressione aumenta, si sposta in modo tale che la pressione nel sistema diminuisce; quando la temperatura aumenta, l'equilibrio si sposta verso la reazione endotermica: la temperatura nel sistema diminuisce.

Il principio di Le Chatelier si applica non solo agli equilibri chimici, ma anche a vari equilibri fisico-chimici. Uno spostamento dell’equilibrio quando le condizioni di processi come l’ebollizione, la cristallizzazione e la dissoluzione cambiano secondo il principio di Le Chatelier.

Viene chiamata la transizione di un sistema chimico da uno stato di equilibrio ad un altro spostamento (spostamento) dell'equilibrio. A causa della natura dinamica dell'equilibrio chimico, è sensibile alle condizioni esterne ed è in grado di rispondere ai loro cambiamenti.

La direzione dello spostamento nella posizione dell'equilibrio chimico a seguito di cambiamenti nelle condizioni esterne è determinata dalla regola formulata per la prima volta dal chimico e metallurgista francese Henri Louis Le Chatelier nel 1884 e da lui intitolata Principio di Le Chatelier:

Se un'influenza esterna viene esercitata su un sistema in uno stato di equilibrio, nel sistema si verifica uno spostamento dell'equilibrio che indebolisce questa influenza.

Esistono tre parametri principali, modificando i quali è possibile spostare l'equilibrio chimico. Questi sono temperatura, pressione e concentrazione. Consideriamo la loro influenza usando l'esempio di una reazione di equilibrio:

1) Effetto della temperatura. Poiché per questa reazione DH°<0, следовательно, прямая реакция идет с выделением тепла (+Q), а обратная реакция – с поглощением тепла (-Q):

2NO(G) + O2(G) 2NO2(G)

Quando la temperatura aumenta, ad es. Quando ulteriore energia viene introdotta nel sistema, l'equilibrio si sposta verso la reazione endotermica inversa, che consuma questa energia in eccesso. Quando la temperatura diminuisce, invece, l'equilibrio si sposta verso la reazione che avviene con la cessione di calore in modo da compensare il raffreddamento, cioè l'equilibrio si sposta verso la reazione diretta.

All’aumentare della temperatura l’equilibrio si sposta verso una reazione endotermica, che comporta l’assorbimento di energia.

Al diminuire della temperatura l’equilibrio si sposta verso una reazione esotermica che libera energia.

2) Effetto del volume. All’aumentare della pressione aumenta in misura maggiore la velocità della reazione che avviene con la diminuzione del volume (DV<0). При понижении давления ускоряется реакция, протекающая с увеличением объема (DV>0).

Quando avviene la reazione in esame, da 3 moli di sostanze gassose si formano 2 moli di gas:

2NO(G) + O2(G) 2NO2(G)

3 moli di gas 2 moli di gas

VUSCITA > VPROD

DV = VPROD - VOUT<0

Pertanto, all’aumentare della pressione, l’equilibrio si sposta verso un volume più piccolo del sistema, cioè prodotti di reazione. Al diminuire della pressione l'equilibrio si sposta verso le sostanze di partenza, che occupano un volume maggiore

All’aumentare della pressione l’equilibrio si sposta verso la reazione che produce meno moli di sostanze gassose.

Al diminuire della pressione l’equilibrio si sposta verso la reazione che produce più moli di sostanze gassose.

3) Effetto della concentrazione. All'aumentare della concentrazione, aumenta la velocità di reazione con cui viene consumata la sostanza iniettata. Infatti, quando viene introdotto ulteriore ossigeno nel sistema, il sistema lo “consuma” affinché avvenga una reazione diretta. Quando la concentrazione di O 2 diminuisce, questa carenza viene compensata dalla decomposizione del prodotto di reazione (NO 2) nelle sostanze di partenza.

Quando la concentrazione delle sostanze di partenza aumenta o la concentrazione dei prodotti diminuisce, l'equilibrio si sposta verso la reazione diretta.

Quando la concentrazione delle sostanze di partenza diminuisce o la concentrazione dei prodotti aumenta, l'equilibrio si sposta verso la reazione inversa.

L'introduzione di un catalizzatore nel sistema non influisce sullo spostamento della posizione dell'equilibrio chimico, poiché il catalizzatore aumenta ugualmente la velocità delle reazioni sia dirette che inverse.

L’equilibrio chimico è intrinseco reversibile reazioni e non è tipico per irreversibile reazioni chimiche.

Spesso, durante lo svolgimento di un processo chimico, i reagenti iniziali vengono completamente convertiti in prodotti di reazione. Per esempio:

Cu + 4HNO3 = Cu(NO3)2 + 2NO2 + 2H2O

È impossibile ottenere rame metallico eseguendo la reazione nella direzione opposta, perché dato la reazione è irreversibile. In tali processi, i reagenti vengono completamente convertiti in prodotti, vale a dire la reazione procede fino al completamento.

Ma la maggior parte delle reazioni chimiche reversibile, cioè. è probabile che la reazione avvenga in parallelo nelle direzioni avanti e indietro. In altre parole, i reagenti vengono convertiti solo parzialmente in prodotti e il sistema di reazione sarà costituito sia da reagenti che da prodotti. Il sistema in questo caso è nello Stato equilibrio chimico.

Nei processi reversibili, inizialmente la reazione diretta ha una velocità massima, che diminuisce gradualmente a causa della diminuzione della quantità di reagenti. La reazione inversa, invece, ha inizialmente una velocità minima, che aumenta man mano che i prodotti si accumulano. Alla fine arriva il momento in cui la velocità di entrambe le reazioni diventa uguale: il sistema raggiunge uno stato di equilibrio. Quando si verifica uno stato di equilibrio, le concentrazioni dei componenti rimangono invariate, ma la reazione chimica non si ferma. Quello. – questo è uno stato dinamico (in movimento). Per chiarezza riportiamo la seguente figura:

Diciamo che ce n'è una certa reazione chimica reversibile:

aA + b B = c C + d D

quindi, in base alla legge dell'azione di massa, scriviamo le espressioni per Drittoυ 1 e inversioneυ 2 reazioni:

v1 = k 1 ·[A] a ·[B] b

v2 = k2 ·[C] c ·[D] d

Capace equilibrio chimico, le velocità delle reazioni dirette e inverse sono uguali, cioè:

k 1 ·[A] a ·[B] b = k 2 ·[C] c ·[D] d

noi abbiamo

A= k1 / k 2 = [C] c [D] d ̸ [A] a [B] b

Dove K =K 1 / K 2 – equilibrio costante.

Per qualsiasi processo reversibile, in determinate condizioni Kè un valore costante. Non dipende dalle concentrazioni di sostanze, perché Quando la quantità di una delle sostanze cambia, cambiano anche le quantità degli altri componenti.

Quando le condizioni di un processo chimico cambiano, l’equilibrio può spostarsi.

Fattori che influenzano lo spostamento dell’equilibrio:

• cambiamenti nelle concentrazioni di reagenti o prodotti,
• cambiamento di pressione,
• cambiamento di temperatura,
• aggiungendo un catalizzatore al mezzo di reazione.

Principio di Le Chatelier

Tutti i fattori di cui sopra influenzano lo spostamento dell'equilibrio chimico, a cui obbedisce Principio di Le Chatelier: Se si modifica una delle condizioni in cui il sistema è in uno stato di equilibrio - concentrazione, pressione o temperatura - l'equilibrio si sposterà nella direzione della reazione che si oppone a questo cambiamento. Quelli. l'equilibrio tende a spostarsi in una direzione che porta ad una diminuzione dell'influenza che ha portato ad una violazione dello stato di equilibrio.

Consideriamo quindi separatamente l'influenza di ciascuno dei loro fattori sullo stato di equilibrio.

Influenza cambiamenti nelle concentrazioni di reagenti o prodotti mostriamolo con un esempio Processo Haber:

N2(g) + 3H2(g) = 2NH3(g)

Se, ad esempio, si aggiunge azoto a un sistema di equilibrio costituito da N 2 (g), H 2 (g) e NH 3 (g), allora l'equilibrio dovrebbe spostarsi in una direzione che contribuirebbe a una diminuzione della quantità di idrogeno verso il suo valore originale, quelli. nella direzione della formazione di ulteriore ammoniaca (a destra). Allo stesso tempo, la quantità di idrogeno diminuirà. Quando l'idrogeno verrà aggiunto al sistema, l'equilibrio si sposterà anche verso la formazione di una nuova quantità di ammoniaca (a destra). Considerando che l'introduzione dell'ammoniaca nel sistema di equilibrio, secondo Principio di Le Chatelier , causerà uno spostamento dell'equilibrio verso il processo favorevole alla formazione delle sostanze di partenza (a sinistra), cioè La concentrazione di ammoniaca dovrebbe diminuire attraverso la decomposizione di una parte di essa in azoto e idrogeno.

Una diminuzione della concentrazione di uno dei componenti sposterà lo stato di equilibrio del sistema verso la formazione di questo componente.

Influenza variazioni di pressione ha senso se al processo in studio prendono parte componenti gassosi e si verifica una variazione nel numero totale di molecole. Se il numero totale di molecole nel sistema rimane permanente, quindi la variazione di pressione non influisce sul suo equilibrio, ad esempio:

I2(g) + H2(g) = 2HI (g)

Se la pressione totale di un sistema in equilibrio aumenta diminuendone il volume, l’equilibrio si sposterà verso un volume decrescente. Quelli. verso la diminuzione del numero gas nel sistema. In reazione:

N2(g) + 3H2(g) = 2NH3(g)

da 4 molecole di gas (1 N 2 (g) e 3 H 2 (g)) si formano 2 molecole di gas (2 NH 3 (g)), cioè la pressione nel sistema diminuisce. Di conseguenza, un aumento della pressione contribuirà alla formazione di una quantità aggiuntiva di ammoniaca, ad es. l'equilibrio si sposterà verso la sua formazione (verso destra).

Se la temperatura del sistema è costante, una variazione della pressione totale del sistema non porterà a una variazione della costante di equilibrio A.

Cambiamento di temperatura Il sistema influenza non solo lo spostamento del suo equilibrio, ma anche la costante di equilibrio A. Se viene impartito ulteriore calore a un sistema in equilibrio a pressione costante, l’equilibrio si sposterà verso l’assorbimento di calore. Prendere in considerazione:

N2(g) + 3H2(g) = 2NH3(g) + 22 kcal

Quindi, come puoi vedere, la reazione diretta procede con il rilascio di calore e la reazione inversa con l'assorbimento. All'aumentare della temperatura, l'equilibrio di questa reazione si sposta verso la reazione di decomposizione dell'ammoniaca (a sinistra), perché appare e indebolisce l'influenza esterna - un aumento della temperatura. Al contrario, il raffreddamento porta ad uno spostamento dell'equilibrio nella direzione della sintesi dell'ammoniaca (a destra), perché la reazione è esotermica e resiste al raffreddamento.

Pertanto, un aumento della temperatura favorisce uno spostamento equilibrio chimico verso la reazione endotermica, e l’abbassamento della temperatura verso il processo esotermico . Costanti di equilibrio tutti i processi esotermici diminuiscono con l'aumentare della temperatura e i processi endotermici aumentano.

>> Chimica: equilibrio chimico e metodi per spostarlo Nei processi reversibili, la velocità di una reazione diretta è inizialmente massima, quindi diminuisce a causa del fatto che diminuiscono le concentrazioni delle sostanze di partenza consumate nella formazione dei prodotti di reazione. Al contrario, la velocità della reazione inversa, minima all'inizio, aumenta all'aumentare della concentrazione dei prodotti di reazione. Infine, arriva il momento in cui le velocità delle reazioni dirette e inverse diventano uguali.

Lo stato di un processo chimico reversibile è chiamato equilibrio chimico se la velocità della reazione diretta è uguale alla velocità della reazione inversa.

L'equilibrio chimico è dinamico (mobile), poiché quando si verifica la reazione non si ferma, solo le concentrazioni dei componenti rimangono invariate, cioè per unità di tempo si forma la stessa quantità di prodotti di reazione che viene convertita nelle sostanze di partenza. A temperatura e pressione costanti, l’equilibrio di una reazione reversibile può essere mantenuto indefinitamente.

Nella produzione, sono spesso interessati al verificarsi preferenziale di una reazione diretta. Ad esempio, nella produzione di ammoniaca, ossido di zolfo (VI). ossido nitrico (II). Come far derivare un sistema da uno stato di equilibrio? In che modo il cambiamento delle condizioni esterne in cui si verifica questo o quel processo chimico reversibile lo influenza?

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1. Tra tutte le reazioni conosciute si distingue tra reazioni reversibili e irreversibili. Durante lo studio delle reazioni di scambio ionico, sono state elencate le condizioni in cui procedono fino al completamento. ().

Sono note anche reazioni che, in determinate condizioni, non procedono fino al completamento. Quindi, ad esempio, quando l'anidride solforosa viene sciolta in acqua, avviene la reazione: SO 2 + H 2 O→ H2SO3. Ma si scopre che solo una certa quantità di acido solforoso può formarsi in una soluzione acquosa. Ciò è spiegato dal fatto che l'acido solforoso è fragile e si verifica una reazione inversa, ad es. decomposizione in ossido di zolfo e acqua. Di conseguenza, questa reazione non si completa perché due reazioni avvengono contemporaneamente: Dritto(tra ossido di zolfo e acqua) e inversione(decomposizione dell'acido solforoso). SO2+H2O↔H2SO3.

Le reazioni chimiche che si verificano in determinate condizioni in direzioni reciprocamente opposte sono chiamate reversibili.

2. Poiché la velocità delle reazioni chimiche dipende dalla concentrazione dei reagenti, quindi innanzitutto la velocità della reazione diretta( υpr) dovrebbe essere massimo e la velocità della reazione inversa ( υarr.) è uguale a zero. La concentrazione dei reagenti diminuisce nel tempo e la concentrazione dei prodotti di reazione aumenta. Pertanto, la velocità della reazione diretta diminuisce e la velocità della reazione inversa aumenta. Ad un certo punto nel tempo, le velocità delle reazioni dirette e inverse diventano uguali:

In tutte le reazioni reversibili, la velocità della reazione diretta diminuisce, la velocità della reazione inversa aumenta finché entrambe le velocità non diventano uguali e si stabilisce uno stato di equilibrio:

υ pr =υ arr.

Lo stato del sistema in cui la velocità della reazione diretta è uguale alla velocità della reazione inversa è chiamato equilibrio chimico.

In uno stato di equilibrio chimico, il rapporto quantitativo tra reagenti e prodotti di reazione rimane costante: quante molecole del prodotto di reazione si formano nell'unità di tempo, tante di esse si decompongono. Tuttavia, lo stato di equilibrio chimico viene mantenuto finché le condizioni di reazione rimangono invariate: concentrazione, temperatura e pressione.

Lo stato di equilibrio chimico è descritto quantitativamente legge dell’azione di massa.

All'equilibrio, il rapporto tra il prodotto delle concentrazioni dei prodotti di reazione (in potenze dei loro coefficienti) e il prodotto delle concentrazioni dei reagenti (anch'essi in potenze dei loro coefficienti) è un valore costante, indipendente dalle concentrazioni iniziali delle sostanze nella reazione miscela.

Questa costante si chiama equilibrio costante - K

Quindi per la reazione: N 2 (G) + 3 H 2 (G) ↔ 2 NH 3 (G) + 92,4 kJ la costante di equilibrio è espressa come segue:

υ1 =υ 2

v1 (reazione diretta) = K 1 [ N 2 ][ H 2 ] 3 , dove– concentrazioni molari di equilibrio, = mol/l

υ 2 (contraccolpo) = K 2 [ N.H. 3 ] 2

K 1 [ N 2 ][ H 2 ] 3 = K 2 [ N.H. 3 ] 2

K pag = K 1 / K 2 = [ N.H. 3 ] 2 / [ N 2 ][ H 2 ] 3 – equilibrio costante.

L'equilibrio chimico dipende dalla concentrazione, dalla pressione, dalla temperatura.

Principiodetermina la direzione della miscelazione di equilibrio:

Se un'influenza esterna viene esercitata su un sistema in equilibrio, l'equilibrio nel sistema si sposterà nella direzione opposta a questa influenza.

1) Effetto della concentrazione – se si aumenta la concentrazione delle sostanze di partenza, l’equilibrio si sposta verso la formazione dei prodotti di reazione.

Per esempio,K pag = K 1 / K 2 = [ N.H. 3 ] 2 / [ N 2 ][ H 2 ] 3

Quando aggiunto alla miscela di reazione, per esempio azoto, cioè. la concentrazione del reagente aumenta, il denominatore nell'espressione per K aumenta, ma poiché K è una costante, per soddisfare questa condizione deve aumentare anche il numeratore. Pertanto, la quantità di prodotto di reazione nella miscela di reazione aumenta. In questo caso si parla di uno spostamento dell'equilibrio chimico a destra, verso il prodotto.

Pertanto, un aumento della concentrazione dei reagenti (liquidi o gassosi) si sposta verso i prodotti, cioè verso una reazione diretta. Un aumento della concentrazione dei prodotti (liquidi o gassosi) sposta l’equilibrio verso i reagenti, cioè verso la reazione opposta.

Cambiare la massa di un solido non cambia la posizione di equilibrio.

2) Effetto della temperatura – un aumento della temperatura sposta l’equilibrio verso una reazione endotermica.

UN)N 2 (G) + 3H 2 (G) ↔ 2N.H. 3 (G) + 92,4 kJ (esotermico - rilascio di calore)

All’aumentare della temperatura l’equilibrio si sposterà verso la reazione di decomposizione dell’ammoniaca (←)

B)N 2 (G)+O 2 (G) ↔ 2NO(G) – 180,8 kJ (endotermico - assorbimento di calore)

All'aumentare della temperatura, l'equilibrio si sposterà verso la reazione di formazione NO (→)

3) Influenza della pressione (solo per sostanze gassose) – con l’aumentare della pressione l’equilibrio si sposta verso la formazioneI sostanze che occupano meno o Io mangio.

N 2 (G) + 3H 2 (G) ↔ 2N.H. 3 (G)

1 V - N 2

3 V - H 2

2 V – N.H. 3

Con l'aumento della pressione ( P): prima della reazione4 V sostanze gassose → dopo la reazione2 Vsostanze gassose, quindi l'equilibrio si sposta a destra ( → )

Quando la pressione aumenta, ad esempio, di 2 volte, il volume dei gas diminuisce della stessa quantità e, quindi, le concentrazioni di tutte le sostanze gassose aumenteranno di 2 volte. K pag = K 1 / K 2 = [ N.H. 3 ] 2 / [ N 2 ][ H 2 ] 3

In questo caso, il numeratore dell'espressione per K aumenterà di 4 volte e il denominatore è 16 volte, cioè l’uguaglianza sarà violata. Per ripristinarlo, la concentrazione deve aumentare ammoniacae le concentrazioni diminuiscono azotoEacquaTipo. L’equilibrio si sposterà a destra.

Quindi, quando la pressione aumenta, l'equilibrio si sposta verso una diminuzione del volume, e quando la pressione diminuisce, verso un aumento del volume.

Una variazione di pressione non ha praticamente alcun effetto sul volume delle sostanze solide e liquide, ad es. non cambia la loro concentrazione. Di conseguenza, l'equilibrio delle reazioni a cui i gas non partecipano è praticamente indipendente dalla pressione.

! Il corso di una reazione chimica è influenzato da sostanze - catalizzatori. Ma quando si utilizza un catalizzatore, l'energia di attivazione sia della reazione diretta che di quella inversa diminuisce della stessa quantità e quindi l'equilibrio non si sposta.

Risolvere problemi:

N. 1. Concentrazioni iniziali di CO e O 2 nella reazione reversibile

2CO (g) + O 2 (g)↔ 2 CO 2 (g)

Pari a 6 e 4 mol/l rispettivamente. Calcolare la costante di equilibrio se la concentrazione di CO 2 al momento dell'equilibrio è 2 mol/l.

N. 2. La reazione procede secondo l'equazione

2SO 2 (g) + O 2 (g) = 2SO 3 (g) + Q

Indicare dove si sposterà l'equilibrio se

a) aumentare la pressione

b) aumentare la temperatura

c) aumentare la concentrazione di ossigeno

d) introduzione di un catalizzatore?