Смещение равновесия при изменении давления

Когда в реакцииучаствуют газы, равновесие может нарушаться при изменении объема системы.

Повышение давления смещает химическое равновесие в сторону реакции, идущей с уменьшением объема. При понижении давления наоборот, равновесие смещается в сторону реакции, идущей с увеличением объема системы.

Рассмотрим равновесную систему

2NO_(г) + O_2(г) ↔ 2 NO_2(г)

2(V) 1(V) 2(V)

V – объем газовой смеси.

Скорости прямой и обратной реакций выражаются уравнениями:

u_пр = k₁ [NO]² [O₂]

u_обр = k₂ [NO₂]²

Если, не изменяя температуры, увеличить давление в два раза, объем системы уменьшится в 2 раза, концентрации газов увеличатся в 2 раза и будут равны соответственно 2[NO], 2[O₂] и 2[NO₂]. При этом скорости прямой и обратной реакций будут определятся уравнениями:

u′_пр = k₁ (2[NO]²) (2[O₂]) = 8u_пр

u′_обр = k₂ (2[NO₂]²) = 4u_обр

Таким образом, скорость прямой реакции увеличится в 8 раз, обратной в 4 раза, и равновесие сместится вправо. В данной реакции 2 объема NO взаимодействуют с 1 объемом O₂, образуется 2 объема NO₂, то есть реакция идет с уменьшением объема системы. Так, для равновесной системы

N₂O_4(г) ↔ 2 NO_2(г)

1 (V) 2 (V)

При повышении давления равновесие сместится влево, в сторону реакции, идущей с уменьшением объема, т.е в сторону образования N₂O₄.

В том случае, когда реакция протекает без изменения объема системы, повышение или понижение давления не вызывает смещения химического равновесия. Например, в системе

H_{2 (г)} + I_{2 (г)}↔ 2HI _(г)

1(V) 1(V) 2(V)

равновесие не нарушается при изменении объема системы или при изменении давления.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: