ЗМІЩЕННЯ ХІМІЧНОЇ РІВНОВАГИ

Стан хімічної рівноваги за сталих умов може зберігатись будь-який час. При зміні умов (температури, концентрації, тиску) рівновага порушується.

Принцип Ле Шательє. Якщо на систему, що перебуває у стані рівноваги подіяти ззовні, змінивши тиск, температуру чи концентрацію, то прискориться та реакція (пряма чи зворотна), що протидіє цій зміні. Прискорення прямої реакції означає зміщення рівноваги вправо (), прискорення зворотної – зміщення вліво ().

Розглянемо принцип Ле Шательє на прикладі рівноважної системи:                

;

Вплив концентрації.

При збільшені концентрації будь-якої з речовин, що належать до рівноважної системи, рівновага зміщується в напрямку витрати цієї речовини. При зменшенні концентрації якої-небудь з речовин, рівновага зміщується в сторону утворення цієї речовини. Наприклад, збільшення концентрації , , або зменшення концентрації  приводить до зміщення рівноваги вправо.

Вплив температури.

При підвищенні температури рівновага зміщується в сторону ендотермічної реакції, при зниженні – в сторону екзотермічної реакції. У наведеному вище прикладі екзотермічна пряма реакція прискорюється при пониженні температури.

Вплив тиску (при t,V = const).

Зміна тиску зміщує рівновагу системи, якщо хоч одна з реагуючих речовин знаходиться в газовій фазі і коли число моль газоподібних речовин в правій і лівій частині рівняння неоднакове.

Підвищення тиску приводить до зміщення рівноваги в сторону реакції утворення меншого числа моль газоподібних речовин, а зниження тиску зміщує рівновагу в сторону утворення більшого числа моль газоподібних речовин.

У наведеному прикладі для прискорення прямої реакції, коли із 4 об’ємів газів  і  утворюється 2 об’єми газу , потрібно підвищити тиск у системі.

Застосування каталізаторів не приводить до зміщення рівноваги оборотних реакцій, бо і пряма, і зворотна реакція прискорюються однаковою мірою. При цьому стан рівноваги, коли вихід продукту є максимальним, досягається швидше.

Принцип Ле Шательє поширюється і на зміщення рівноваги у фізико-хімічних процесах кипіння, кристалізації, розчинення.