Chemická rovnováha
Rovnovážná konstanta. Vliv koncentrace látek, tlaku a teploty na rovnováhu
Chemická rovnováha
Uvažujeme obecnou rovnici:
|
|
aA + bB cC + dD [T]
v1 = k1 . [A] a . [B] b
v2 = k2 . [C] c . [D] d
Po čase se rychlosti v1, v2 vyrovnají a soustava tak bude v chemické rovnováze.
k1 . [A] a . [B] b = k2 . [C] c . [D] d
Rovnovážná konstanta Kc nezávisí na koncentracích (protože na nich nezávisí ani rychlostní konstanty), závisí na TEPLOTĚ.
Soustava se dostane do rovnováhy právě tehdy, když se v1 = v2 reakce.
- Vliv změny teploty na rovnováhu:
Rovnovážná konstanta K je určena podílem rychlostních konstant přímé a zpětné reakce. Obě rychlostní konstanty závisí na teplotě, se stoupající teplotou rostou, ale každá jinak (u exotermické reakce k roste pomaleji).
Změnou teploty změníme tedy hodnotu rovn. kon. K: – u exotermické reakce (DHr < 0) s rostoucí teplotou K klesá
– u endotermických reakcí (DHr > 0) s rostoucí
teplotou K roste
- Vliv změn koncentrace:
Při změně koncentrace kterékoliv složky v soustavě zůstává, při stejné teplotě, hodnota K nezměněna.
Možnosti: (zvětšení výtěžku dosáhneme přidáním jednoho z reaktantů v nadbytku, nebo odebráním jednoho z produktů):
- odběr jednoho z produktů (změní se čitatel), má za následek úbytek reaktantů (změní se také jmenovatel), aby K zůstalo konstantní to jest, reakce se posune ve směru tvorby produktů Projevuje se pouze u soustav v g skupenství, u nichž se izotermicky mění objemN2 + 3H2 ® 2NH3
- Objem se v průběhu reakce zmenšuje. Zvýšení tlaku podporuje vznik produktů.
- 1 + 3 ® 2
- 3. Vliv změny tlaku:
- přidání jednoho z reaktantů (zvětší se jmenovatel), má za následek přírůstek produktů (zvětší se také čitatel aby K zůstalo konstantní), reakce se posune doprava ve směru tvorby produktů
2CO2 ® 2CO + 1O2
2 ® 2 + 1
V průběhu reakce se V zvětšuje. Zvýšení tlaku působí nepříznivě na tvorbu produktů.
H2 + Cl2 ® 2HCl
1 + 1 ® 2
V průběhu reakce se V nemění. Tlak nemá vliv na posun rovnováhy.