Химическое равновесие, условия его смещения (показать на конкретном примере). Принцип Ле Шателье

Если система находится в состоянии равновесия, то она будет пребывать в нем до тех пор, пока внешние условия сохраняются постоянными. Если же условия изменятся, то система выйдет из равновесия – скорости прямого и обратного процессов изменятся неодинаково, будет протекать реакция.

Наибольшее значение имеют случаи нарушения равновесия вследствие изменения концентрации какого-либо из веществ, участвующих в равновесии, давления или температуры.

1) Изменение концентрации. (пример: 2CO+O2=2CO2. Увеличиваем [O2] – равновесие смешается вправо à)

Если ввести в систему, находящуюся в равновесии некоторое количество исходного вещества, то, согласно закону действия масс, увеличение его концентрации влечет увеличение скорости прямой реакции, тогда как скорость обратной реакции не изменяется.

В прямом направлении реакция теперь будет протекать быстрее, чем в обратном. В результате концентрация исходных веществ будет снижаться, что повлечет замедление прямой реакции, а концентрация продуктов увеличиваться, что вызовет ускорение обратной реакции. Через некоторое время скорости прямой и обратной реакций сравняются – установится новое равновесие.

Процесс изменения концентрации веществ, вызванный нарушением равновесия, называется смещением или сдвигом равновесия. Если при этом происходит увеличение концентрации веществ стоящих в правой части уравнения, то говорят, что равновесие смещается вправо, т.е. в направлении течения прямой реакции. При обратном измени концентраций говорят, что равновесие смещается влево, т.е. в направлении течения обратной реакции. Таким образом, при увеличении концентрации какого-либо из веществ, участвующих в равновесии, равновесие смещается в сторону расхода этого вещества.

2) Нарушение равновесия вследствие изменения давления (путем увеличения или уменьшения объема системы). (уменьшение давления

Когда в реакции участвуют газы, равновесие может нарушаться при изменении объема системы. Если, не изменяя температуры, уменьшить объем системы в несколько раз, то во столько же раз возрастут парциальные давления и концентрации газов, при этом изменится соотношение между скоростями прямой и обратной реакций - равновесие нарушится.

Таким образом, при увеличении давления путем сжатия системы равновесие сдвигается в сторону понижения давления, при уменьшении давления равновесие сдвигается в сторону возрастания числа молекул газов, т.е. в сторону увеличения давления.

Нарушение равновесия вследствие изменения температуры.

Равновесие подавляющего большинства химических реакций сдвигается при изменении температуры. Фактором, который определяет направление смещения равновесия, является при этом знак теплового эффекта реакции. Можно сказать, что при повышении температуры равновесие смещается в направлении эндотермической, а при понижении – в направлении экзотермической реакции. Так, синтез аммиака представляет собой экзотермическую реакцию: N2+3H2=2NH3 +92,4 кДж, ΔНх.р.=-92,4 кДж, т.е. ΔН