Химическое равновесие — это состояние системы, при котором скорость прямой реакции равна скорости обратной реакции. В этом состоянии концентрации реагентов и продуктов остаются неизменными во времени (при условии постоянства внешних факторов), хотя сами реакции продолжают протекать на микроскопическом уровне. Основные характеристики химического равновесия
- Динамический характер: Равновесие не означает прекращение процессов. Молекулы продолжают взаимодействовать, но количество образующихся продуктов в единицу времени в точности равно количеству распадающихся продуктов.
- Постоянство состава: Макроскопические параметры системы (концентрация, давление, окраска) остаются стабильными до тех пор, пока система изолирована или внешние условия неизменны.
- Возможность смещения: Равновесие сохраняется до тех пор, пока на систему не оказывается внешнее воздействие (изменение температуры, давления или концентрации).
Количественное описание Для обратимой химической реакции общего вида: состояние равновесия описывается законом действующих масс. Отношение произведений равновесных концентраций продуктов к произведению равновесных концентраций реагентов (с учетом стехиометрических коэффициентов) является величиной постоянной при данной температуре и называется константой равновесия ( ): Факторы, влияющие на равновесие Согласно принципу Ле Шателье, если на систему, находящуюся в состоянии равновесия, оказать внешнее воздействие, то равновесие сместится в сторону той реакции, которая ослабляет это воздействие:
- Концентрация: При увеличении концентрации исходных веществ равновесие смещается в сторону продуктов (вправо).
- Давление: При увеличении давления равновесие смещается в сторону меньшего объема газов.
- Температура:
- При нагревании равновесие смещается в сторону эндотермической реакции (поглощение тепла).
- При охлаждении — в сторону экзотермической реакции (выделение тепла).
Важное примечание: Катализаторы не влияют на положение химического равновесия и величину константы равновесия. Они лишь ускоряют процесс достижения этого состояния, одинаково увеличивая скорость как прямой, так и обратной реакций.
Я могу рассчитать константу равновесия для конкретной реакции или помочь определить направление смещения равновесия при изменении параметров системы.