التوازن الكيميائي هو أساس التفاعلات الكيميائية عكسها

وفقا لأحد التصنيفات المستخدمة لوصف العمليات الكيميائية ، هناك نوعان من ردود الفعل المعاكس - عكسها و

لا رجعة فيه. لا يصل رد الفعل العكسي إلى النهاية ، أي لا يتم استهلاك أي من المواد التي تدخل ، تماما ولا يغير التركيز. تنتهي هذه العملية بإنشاء توازن أو توازن كيميائي ، يُشار إليه بـ ⇌. ولكن التفاعلات المباشرة والعكسية مستمرة ، دون توقف ، لذلك فإن التوازن يسمى ديناميكيًا أو متحركًا. تشير بداية التوازن الكيميائي إلى أن التفاعل المباشر يحدث بنفس السرعة (V1) مثل المعكوس (V2) ، V1 = V2. إذا لم يتغير الضغط ودرجة الحرارة ، يمكن أن يستمر التوازن في هذا النظام إلى أجل غير مسمى.

من الناحية الكمية ، يتم وصف التوازن الكيميائيثابت التوازن ، والذي يساوي نسبة ثوابت الخط المستقيم (K1) و تفاعلات العكسي (K2). يمكنك حسابها باستخدام الصيغة: K = K1 / K2. تعتمد مؤشرات ثابت التوازن على تركيبة المواد المتفاعلة ودرجة الحرارة.
يحدث إزاحة التوازن الكيميائي بواسطةمبدأ Le Chatelier ، الذي ينص على ما يلي: "إذا تأثر نظام في حالة توازن بالعوامل الخارجية ، فسيتم انتهاك التوازن ويتحول في الاتجاه المعاكس لهذا التغيير".

نظر التوازن الكيميائي وظروف إزاحته بمثال لتشكيل جزيء الأمونيا: N2 + 3H2 ↔ 2NH3 + Q.

وبالنظر إلى معادلة رد الفعل هذا ، فإننا نؤسس:

1. التفاعل المباشر هو رد فعل مركب. من مادتين بسيطتين ، مركب واحد (الأمونيا) يتشكل ، والعكس هو التحلل ؛

2. ويستمر التفاعل المباشر مع تكوين الحرارة ، وبالتالي يكون طارد للحرارة ، وبالتالي ، فإن العكس هو ماص للحرارة ويستمر مع امتصاص الحرارة.

الآن اعتبر هذه المعادلة تحت شرط تعديل بعض المعلمات:

1. التغيير في التركيز. إذا قمنا بزيادة تركيز المواد الأولية - النيتروجين والهيدروجين - وخفض كمية الأمونيا ، فإن التوازن سيتحول إلى اليمين لتشكيل NH3. إذا كنت ترغب في تحريكه إلى اليسار ، قم بزيادة تركيز الأمونيا.

2. ارتفاع درجة الحرارة سيحول التوازنيتم إطلاق جانب التفاعل الذي يتم امتصاص الحرارة فيه ، وعندما يتم خفضه. لذلك ، إذا زادت درجة الحرارة في تركيب الأمونيا ، فإن التوازن يتحول نحو المنتجات الأولية ، أي اليسار ، مع انخفاض في درجة الحرارة - إلى اليمين ، نحو منتج التفاعل.

3. إذا زاد الضغط ، فإن الميزان سوف يتغيرإلى الجانب ، حيث تكون كمية المواد الغازية أقل ، ومع انخفاض الضغط - إلى الجانب الذي تزداد فيه كمية الغازات. عندما يتم توليف NH3 من 4 مول من N2 و 3 H2 ، يتم الحصول على NH3 2. لذلك ، إذا زاد الضغط ، يتحرك التوازن إلى اليمين ، لتشكيل NH3. إذا تم تقليل الضغط ، فإن التوازن يتحول نحو المنتجات الأصلية.

   

نستنتج أنه يمكن كسر التوازن الكيميائي إذا قمت بزيادة أو نقصان:

1. درجة الحرارة؛

2. الضغط؛

3. تركيز المواد.

عندما يتم إدخال المحفز في أي تفاعل ، لا يتغير التوازن ، أي التوازن الكيميائي لا ينتهك.