Химическо равновесие в химическите реакции

Химическо равновесие е състоянието, което възниква, когато концентрация на реагенти и продуктите, участващи в химическа реакция, не показват нетна промяна във времето. Химичното равновесие може също да се нарече "реакция в стабилно състояние". Това не означава химическата реакция задължително е престанал да се проявява, но че консумацията и образуването на вещества са достигнали балансирано състояние. Количествата реактиви и продукти са постигнали постоянно съотношение, но почти никога не са равни. Може да има много повече продукт или много повече реагент.

Динамично равновесие възниква, когато химическата реакция продължава, но редица продукти и реагенти остават постоянни. Това е един вид химическо равновесие.

Най- равновесно изражение за химична реакция може да се изрази по отношение на концентрацията на продуктите и реагентите. само химически видове във водната и газообразната фаза са включени в равновесния израз защото концентрациите на течности и твърди вещества не се променят. За химическата реакция:

jA + kB → lC + mD

Равновесният израз е

K = ([C]^л[Д]^m) / ([A]^к[B]^к)

К е равновесната константа
[A], [B], [C], [D] и т.н. са моларни концентрации на A, B, C, D и т.н.
j, k, l, m и т.н. сте коефициенти в балансирано химично уравнение

Първо, помислете за фактор, който не влияе на равновесието: чисти вещества. Ако чиста течност или твърдо вещество участва в равновесие, се счита, че има равновесна константа 1 и се изключва от константата на равновесие. Например, с изключение на силно концентрирани разтвори, чистата вода се счита за активност 1. Друг пример е твърд въглерод, който може да се образува чрез реакцията на две молекули карбонов моноксид да образуват въглероден диоксид и въглерод.

Факторите, които влияят на равновесието, включват:

• Добавянето на реагент или продукт или промяна в концентрацията влияе на равновесието. Добавянето на реагент може да доведе до равновесие вдясно в химическо уравнение, където се образуват повече продукти. Добавянето на продукт може да доведе до равновесие вляво, тъй като се образуват повече реагенти.
• Промяната на температурата променя равновесието. Повишаването на температурата винаги измества химическото равновесие в посока на ендотермичната реакция. Намаляването на температурата винаги измества равновесието в посока на екзотермичната реакция.
• Промяната на налягането влияе на равновесието. Например, намаляването на обема на газова система увеличава нейното налягане, което увеличава концентрацията както на реагентите, така и на продуктите. Нетната реакция ще намали концентрацията на газовите молекули.

Принципът на Льо Шателие може да се използва за прогнозиране на изменението на равновесието в резултат на прилагане на напрежение към системата. Принципът на Льо Шателие гласи, че промяната на система в равновесие ще доведе до предвидимо изместване на равновесието, за да противодейства на промяната. Например, добавянето на топлина към система благоприятства посоката на ендотермичната реакция, защото това ще действа за намаляване на количеството топлина.