Динамическое равновесие
Динамическое равновесие — это состояние обратимой химической реакции, при котором прямая и обратная реакции продолжаются одновременно и имеют одинаковые скорости. Поэтому состав системы внешне не меняется, хотя на уровне частиц превращения идут непрерывно.
Динамическое равновесие устанавливается только в обратимой реакции, то есть реакции, которая может идти как в прямом, так и в обратном направлении. Сначала обычно преобладает прямая реакция: исходные вещества превращаются в продукты. По мере накопления продуктов возрастает скорость обратной реакции. В некоторый момент скорости сравниваются — система достигает состояния химического равновесия.
При равенстве скоростей концентрации веществ становятся постоянными, но не обязательно одинаковыми. Их значения зависят от природы веществ, температуры и исходного состава системы. Изменение условий может нарушить равновесие, после чего оно установится заново.
В реакции \(\mathrm{N_2 + 3H_2 \rightleftharpoons 2NH_3}\) молекулы азота и водорода продолжают образовывать аммиак, а молекулы аммиака одновременно распадаются на исходные вещества. В равновесии за один и тот же промежуток времени образуется столько же \(\mathrm{NH_3}\), сколько его распадается.
Динамическое равновесие — не остановка реакции. Если бы обе реакции прекратились, это было бы статическое состояние. Кроме того, равенство скоростей не означает равенства концентраций: постоянными становятся концентрации, а равными — именно скорости.
Что происходит с прямой и обратной реакциями в динамическом равновесии?
Главное
- Динамическое равновесие устанавливается в обратимой реакции.
- В равновесии прямая и обратная реакции продолжаются с одинаковыми скоростями.
- Концентрации веществ постоянны, но не обязательно равны друг другу.