Chemická rovnováha je základem reverzibilních chemických reakcí

Podle jedné z klasifikací použitých k popisu chemické procesy, existují dva typy protichůdných reakcí: reverzibilní a nevratné. Reverzibilní reakce nedosahuje konec, tj. žádná z látek, které do ní vstoupí, není zcela spotřebována a nemění koncentraci. Takový proces končí vytvořením rovnováhy nebo chemické rovnováhy, kterou označuje ⇌. Ale přímé a zpětné reakce pokračují dál, bez zastavení, takže rovnováha se nazývá dynamika nebo mobilita. Nástup chemické rovnováhy naznačuje, že přímá reakce probíhá se stejnou rychlostí (V1) jako inverzní (V2), V1 = V2. Pokud se tlak a teplota nezmění, pak rovnováha v tomto systému může trvat neomezeně.

Kvantitativně je chemická rovnováha popsána rovnovážnou konstantou, která se rovná poměru konstant konstantní přímky (K1) a reverzní (K2) reakce. Můžete jej vypočítat pomocí vzorce: K = K1 / K2. Indexy rovnovážné konstanty budou záviset na složení reakčních složek a na teplotě.
Posun chemické rovnováhy nastává podle principu Le Chatelier, který zní: "Pokud vnější systém ovlivní systém, který je v rovnováze, rovnováha bude narušena a posunuta ve směru opačném k dané změně."

Uvažujme o chemické rovnováze a podmínkách jejího posunu pomocí příkladu tvorby molekuly amoniaku: N2 + 3H2 harr-2NH3 + Q.

Vzhledem k rovnici této reakce stanovujeme:

1. 
   
   
   
   

   přímá reakce je reakce sloučeniny, od té doby z 2 jednoduchých látek, vzniká 1 komplex (amoniak) a naopak je rozklad;

2. přímá reakce je tvorba tepla, proto je exotermní, proto je inverzní endotermická a pokračuje v absorpci tepla.

Nyní zvažte tuto rovnici za určitých podmínek:

1. Změna koncentrace. Pokud zvýšíme koncentraci počátečních látek - dusík a vodík - a snížíme množství amoniaku, pak se rovnováha posune doprava a vytvoří se NH3. Chcete-li jej posunout doleva, zvyšte koncentraci čpavku.

2. Zvýšení teploty posune rovnováhu směrem k reakci, při které je teplo absorbováno, a když je sníženo, uvolní se. Pokud se tedy při syntéze amoniaku zvýší teplota, pak se rovnováha posune směrem k počátečním produktům, tj. vlevo a při poklesu teploty - vpravo, směrem k reakčnímu produktu.

3. Pokud zvýšíte tlak, pak se rovnováha posune na stranu, kde je množství plynných látek nižší a když tlak klesá - na stranu, kde vzrůstá množství plynů. Když je NH3 syntetizován ze 4 molu N2 a 3H2, získá se NH3. Pokud se tedy tlak zvýší, rovnováha se bude pohybovat doprava, k tvorbě NH3. Pokud je tlak snížen, rovnováha se posune směrem k původním výrobkům.

Dospěli jsme k závěru, že chemická rovnováha může být přerušena, pokud se zvýší nebo sníží:

1. teplota;

2. tlak;

3. koncentrace látek.

Když se katalyzátor zavede do jakékoliv reakce, zůstatek se nemění, tj. chemická rovnováha není porušena.