В соответствии с законом массового действия, равновесие, напряженное изменением концентрации, будет смещаться, чтобы восстановить равновесие без какого-либо изменения значения константы равновесия, K. когда равновесие смещается в ответ на изменение температуры, однако он вновь устанавливается с другим относительным составом, который показывает другое значение для константы равновесия.
Чтобы понять это явление, рассмотрим элементарную реакцию:
Поскольку это элементарная реакция, законы о ставках для переднего и заднего хода могут быть получены непосредственно из стехиометрии сбалансированного уравнения:
Когда система находится в равновесии,
Подменять законы о процентной ставке на это равенство и перегруппировать их
Константа равновесия может быть выражена как математическая функция констант скорости для реакций переднего и заднего хода. Поскольку константы скорости изменяются в зависимости от температуры, как описано в уравнении Аррениуса, следует иметь в виду, что константа равновесия также будет меняться в зависимости от температуры (при условии, что константы скорости изменяются в зависимости от изменения температуры). Для более сложных реакций с участием многоступенчатых механизмов реакции существует аналогичное, но более сложное математическое соотношение между константой равновесия и константами скорости шагов в механизме. Независимо от того, насколько сложной может быть реакция, температурная зависимость ее равновесной константы сохраняется.
Предсказание сдвига равновесие будет ощущаться в ответ на изменение температуры наиболее удобным путем с учетом изменения энтальпии реакции. Например, образование аммиака в процессе Хабрера является экзотермическим (теплопроизводящим) процессом:
В целях применения принципа Ле Шатье тепло, q, можно рассматривать как продукт:
Повышение температуры системы сродни увеличению количества продукта, поэтому равновесие будет смещаться влево. Снижение температуры в системе также приведет к смещению равновесия вправо. Для эндотермических процессов тепло рассматривается как реагент реакции и поэтому наблюдается противоположная температурная зависимость.
Этот текст был адаптирован к Openstax, Химия 2е изд., раздел 13.3 Сдвигающее равновесие: Принцип Ле Шателье.
Из главы 14:
Now Playing
Химическое равновесие
28.1K Просмотры
Химическое равновесие
48.1K Просмотры
Химическое равновесие
44.8K Просмотры
Химическое равновесие
23.1K Просмотры
Химическое равновесие
29.5K Просмотры
Химическое равновесие
47.0K Просмотры
Химическое равновесие
46.0K Просмотры
Химическое равновесие
56.2K Просмотры
Химическое равновесие
33.2K Просмотры
Химическое равновесие
45.3K Просмотры
Авторские права © 2025 MyJoVE Corporation. Все права защищены