Хімічна рівновага: що таке, як змістити

Під рівновагою зазвичай розуміють особливий стан системи або тіла, коли всі надані на неї впливу компенсують один одного. Або ж відсутні взагалі. У хімії ж застосовують поняття рівноваги до реакцій, що відбуваються між різними речовинами, а точніше, до умов їх протікання.

Поняття рівноваги

Хімічні реакції мають безліч класифікацій за різними ознаками, але, говорячи про хімічному рівновазі, що таке оборотні й необоротні реакції слід згадати.

Якщо в результаті реакції утворюються продукти, які не взаємодіють один з одним, говорять про незворотних реакціях, тобто вони йдуть тільки в прямому напрямку. Зазвичай у них одним із продуктів є газоподібний, мало диссоциирующее або нерозчинну сполуку. Наприклад:

Pb(NO3)2 + 2ΗCl PbCl2↓ + 2HNO3

Na2CO3 + 2ΗCl 2NaCl + CO2↑ + Η2O

NaOΗ + ΗCl NaCl + Η2O

Продукти оборотних реакцій здатні взаємодіяти один з одним, утворюючи при цьому вихідні речовини, тобто одночасно відбуваються два протилежно спрямовані реакції. Якщо в якийсь момент часу при визначених умовах швидкість прямої реакції буде дорівнювати швидкості зворотного, то встановлюється хімічна рівновага.

Цікаве:  Наталія Козлова, доля і життя

Слід згадати, що така рівновага характеризується як динамічний. Іншими словами, обидві реакції тривають, але значення концентрацій всіх її учасників залишаються незмінними і називаються рівноважними.

Математично це стан висловлюють з використанням константи рівноваги (Кр). Нехай відбувається взаємодія речовин, що описується рівнянням аА + bB cc + dD. Для протилежних реакцій можна записати формули розрахунку їх швидкостей через закон діючих мас. Оскільки у стані рівноваги швидкості ці будуть рівні, то можна виразити відношення констант швидкостей двох протилежних реакцій. Ось воно-те й буде чисельно дорівнювати константі рівноваги.

Значення Кр допомагає визначити повноту протікають реакцій. Якщо Кр<1, то реакція у прямому напрямку майже не протікає. Якщо Кр>1, то рівновага зсунута до продуктів.