Где: kр – константа химического равновесия;

k₁ – константа скорости прямой реакции;

k₂ - константа скорости обратной реакции;

Концентрации реагирующих веществ, которые устанавливаются при химическом равновесии, называются равновесными. Константа равновесия при постоянной температуре есть постоянная, и не зависит от концентрации веществ и от присутствия катализатора, поскольку последний одинаково снижает энергию активации и прямой, и обратной реакции. Катализатор лишь ускоряет достижение равновесия, но не влияет на количественный выход реакций.

В формулу для k_р, как и для k надо включать лишь концентрации веществ в жидком и газообразном состоянии, так как концентрации твердых веществ, как правило, остаются постоянными.

Чем большее k_р - тем “глубже” протекает реакция, тем больше выход ее продуктов.

Принцип Ле Шателье:

При изменении условий хода реакции (Т, Р, концентраций и т.п.) скорости прямого и обратного процессов изменяются неодинаково, равновесие смещается и концентрации всех реагирующих веществ изменяются до тех пор, пока не установится новое состояние равновесия. Подобный переход реакционной системы носит название смещением или сдвигом химического равновесия.

Направление смещения химического равновесия определяется принципом динамического равновесия, или принципом Ле Шателье (5.11): если на систему, находящуюся в равновесии, оказать какое-либо воздействие (изменяется Т, Р, С), то в результате протекающих в ней процессов равновесие сместится в таком направлении, что оказанное воздействие уменьшится.

Принцип Ле Шателье (5.11): если на систему, находящуюся в равновесии, оказать какое-либо воздействие (изменяется Т, Р, С), то в результате протекающих в ней процессов равновесие сместится в таком направлении, что оказанное воздействие уменьшится.

Т ↑ равновесие смещается в строну реакции с поглощением теплоты, т.е. в сторону эндотермической реакции (теплота будет поглощаться, а система охлаждаться).

P ↑ равновесие сместится в направления уменьшения суммарного числа молей газообразных веществ (при этом давление уменьшается).

С   увеличение концентрации одного из веществ вызовет более интенсивный ход той из реакций, в которой это вещество поглощается.

Константа равновесия Кр химической реакции связана со стандартным изменением энергии Гиббса этой реакции соотношением:

G^о = -2,3RTlg•k_р

Критерии усвоения

После изучения и анализа содержания данной темы Вы должны ПОНИМАТЬ следующее:

- системы бывают гомогенные и гетерогенные

- выражение для скорости реакции этих систем записывается в разной форме

- константа равновесия зависит от агрегатного состояния систем

В результате изучения данной темы Вы должны ЗНАТЬ:

-содержание и смысл основных закономерностей протекания химических реакций

-зависимость скорости реакции от различных факторов

-константа равновесия не зависит от концентрации реагентов и является количественной характеристикой обратимых процессов.

Ваши знания должны обеспечивать следующие УМЕНИЯ:

- определить как изменится скорость реакции с изменением температуры, концентрации, давления в гетерогенных системах.

- на основании принципа Ле Шателье подобрать условия протекания химического процесса с целью увеличения выхода продукта.

-рассчитать константу равновесия, зная равновесные концентрации.

Выход темы в другие дисциплины

1. Данная тема не имеет выхода информации в другие дисциплины, но она является фундаментальной при изучении других разделов курса химии.

2. Знания, полученные Вами в процессе изучения данной темы будут необходимы Вам при изучения дисциплины «Физическая химия и химия силикатов», в частности разделов: «Зависимость константы равновесия от параметров системы. Методы расчетов», «Химическая кинетика. Уравнение Аррениуса».