Sipas një prej klasifikimeve të përdorura për të përshkruar proceset kimike, ekzistojnë dy lloje reaksionesh të kundërta - të kthyeshme dhe
i pakthyeshëm. Një reagim i kthyeshëm nuk përfundon, d.m.th. asnjë nga substancat që hyjnë në të nuk konsumohet plotësisht dhe nuk ndryshon përqendrimin. Një proces i tillë përfundon me vendosjen e një ekuilibri ose ekuilibri kimik, i cili shënohet me ⇌. Por reaksionet e drejtpërdrejta dhe të kundërta vazhdojnë e vazhdojnë, pa u ndalur, kështu që ekuilibri quhet dinamik ose i lëvizshëm. Fillimi i ekuilibrit kimik tregon që reaksioni përpara ndodh me të njëjtën shpejtësi (V1) si e kundërta (V2), V1 \u003d V2. Nëse presioni dhe temperatura janë konstante, atëherë ekuilibri në këtë sistem mund të zgjasë pafundësisht.
Në mënyrë sasiore, ekuilibri kimik përshkruhet nga konstanta e ekuilibrit, e cila është e barabartë me raportin e konstantave të reaksioneve të drejtpërdrejta (K1) dhe të kundërta (K2). Mund të llogaritet duke përdorur formulën: K=K1/K2. Treguesit e konstantës së ekuilibrit do të varen nga përbërja e reaktantëve dheTemperatura.
Zhvendosja e ekuilibrit kimik ndodh sipas parimit të Le Chatelier, i cili tingëllon kështu: "Nëse faktorët e jashtëm veprojnë në një sistem që është në ekuilibër, atëherë ekuilibri do të prishet dhe do të zhvendoset në drejtim të kundërt me ky ndryshim."
Le të shqyrtojmë ekuilibrin kimik dhe kushtet për zhvendosjen e tij duke përdorur shembullin e formimit të një molekule amoniaku: N2 + 3H2 ↔ 2NH3 + Q.
Duke marrë parasysh ekuacionin e këtij reaksioni, vendosim:
- reaksioni i drejtpërdrejtë është një reaksion kompleks, sepse nga 2 substanca të thjeshta, formohet 1 kompleks (amoniak), dhe e kundërta - dekompozimi;
- reaksioni i drejtpërdrejtë vazhdon me formimin e nxehtësisë, prandaj është ekzotermik, prandaj, e kundërta është endotermike dhe vazhdon me thithjen e nxehtësisë.
Tani konsideroni këtë ekuacion nën kushtin e modifikimit të disa parametrave:
- Ndryshim në përqendrim. Nëse rrisim përqendrimin e substancave fillestare - azotit dhe hidrogjenit - dhe zvogëlojmë sasinë e amoniakut, atëherë ekuilibri do të zhvendoset në të djathtë për të formuar NH3. Nëse duhet ta zhvendosni në të majtë, rrisni përqendrimin e amoniakut.
- Një rritje në temperaturë do të lëvizë ekuilibrin drejt një reaksioni në të cilin nxehtësia absorbohet dhe kur ajo ulet, ajo çlirohet. Prandaj, nëse temperatura rritet gjatë sintezës së amoniakut, atëherë ekuilibri do të zhvendoset drejt produkteve fillestare, d.m.th. në të majtë, dhe me një ulje të temperaturës - në të djathtë, drejt produktit të reagimit.
-
Nëse rritenipresioni, atëherë ekuilibri do të zhvendoset në anën ku sasia e substancave të gazta është më e vogël, dhe me një ulje të presionit - në anën ku rritet sasia e gazeve. Në sintezën e NH3 nga 4 mol N2 dhe 3H2, fitohet 2 NH3. Prandaj, nëse presioni rritet, atëherë ekuilibri do të lëvizë djathtas, në formimin e NH3. Nëse presioni zvogëlohet, atëherë ekuilibri do të zhvendoset drejt produkteve origjinale.
ekuilibri kimik dhe kushtet për zhvendosjen e tij
Ne konkludojmë se ekuilibri kimik mund të prishet duke u rritur ose ulur:
- temperatura;
- presion;
- përqendrimi i substancave.
Kur një katalizator futet në ndonjë reaksion, ekuilibri nuk ndryshon, d.m.th. ekuilibri kimik nuk është i shqetësuar.
