Влияние концентрации на равновесие
При изменении концентрации одного из участников обратимой реакции равновесие смещается так, чтобы ослабить это изменение: добавленное вещество расходуется, а удалённое образуется. Это частный случай принципа Ле Шателье и приводит к смещению химического равновесия.
Правило определения направления
Рассматривают уравнение реакции и вещество, концентрация которого изменилась. Если добавили исходное вещество, система стремится расходовать его — реакция идёт в прямом направлении, к продуктам. Если добавили продукт, равновесие смещается в обратную сторону, к исходным веществам. При удалении вещества происходит обратное: система стремится восполнить его недостаток.
Для реакции \(\mathrm{A + B \rightleftharpoons C + D}\) увеличение концентрации \(\mathrm{A}\) или \(\mathrm{B}\) смещает равновесие вправо, а увеличение концентрации \(\mathrm{C}\) или \(\mathrm{D}\) — влево. Уменьшение концентрации вызывает смещение в сторону удалённого вещества. Значение константы равновесия при изменении концентрации не меняется, если температура постоянна.
В системе \(\mathrm{N_2 + 3H_2 \rightleftharpoons 2NH_3}\) добавили водород. Равновесие сместится вправо, потому что система будет расходовать избыток \(\mathrm{H_2}\) и образовывать больше аммиака. Если удалить аммиак, равновесие также сместится вправо — для восполнения его недостатка.
Изменение концентрации не изменяет значение константы равновесия \(K\). Оно только изменяет состав системы, после чего устанавливается новое равновесное состояние. Также не следует путать концентрацию с давлением: влияние давления рассматривают отдельно для газовых систем.
Куда сместится равновесие \(\mathrm{2SO_2 + O_2 \rightleftharpoons 2SO_3}\) при удалении \(\mathrm{SO_3}\)?
Главное
- Добавление вещества смещает равновесие в сторону его расходования.
- Удаление вещества смещает равновесие в сторону его образования.
- При постоянной температуре концентрация изменяет состав равновесной системы, но не константу равновесия \(K\).