Константа равновесия обратимые реакции
Многие химические реакции протекают до полного завершения. Это означает, что реакция продолжается до тех пор, пока один из реагентов не израсходуется полностью. Когда это произойдет, реакция прекращается-она пришла к завершению. Примером процессов такого типа может служить реакция между карбонатом кальция и соляной кислотой:
CaCO3(TB.) + 2НС1(водн.) = СаС12(водн.) + С02(г.) + Н20(ж.)
Многие другие реакции являются обратимыми. Рассмотрим, например, реакцию между ионами серебра Ag+h ионами двухвалентного железа Fe2 + . При смешивании раствора, содержащего ионы Ag+, с раствором, содержащим ионы Fe2+, происходит следующая реакция:
Это прямая реакция, в ходе которой происходит уменьшение концентрации реагентов.
По мере того как в результате прямой реакции происходит образование продуктов Ag(TB.) и Fe3+, они начинают реагировать друг с другом:
Это обратная реакция. Прямая и обратная реакции в совокупности образуют обратимую реакцию. Для обозначения реакций подобного типа используется знак ?±.
В обратимой реакции прямая и обратная реакции продолжаются неограниченно долго. Однако наступает момент, когда прекращаются все видимые изменения. В этот момент скорость прямой реакции становится равной скорости обратной реакции. Реакция достигает состояния химического равновесия. Оно представляет собой динамическое равновесие, поскольку при нем два противоположно направленных процесса протекают с равными скоростями.
В равновесии концентрации всех химических веществ в реакционной смеси, т.е. Ag+, Fe2 + , Ag(TB.) и Fe3+ в рассматриваемом случае, остаются постоянными. Реакционная смесь в состоянии равновесия называется равновесной смесью.
Положение химического равновесия может быть достигнуто с любой стороны-со стороны прямой либо обратной реакции. Это можно проиллюстрировать с помощью приведенной выше реакции.
Следует отметить, что реакционная система остается в состоянии динамического равновесия лишь до тех пор, пока система остается изолированной. Изолированной системой называется такая система, которая не обменивается со своим окружением ни веществом, ни энергией.
Таким образом, можно заключить, что система, находящаяся в состоянии химического равновесия, должна характеризоваться тремя следующими признаками:
- 1) скорости прямой и обратной реакции должны быть одинаковыми;
- 2) в системе не должно происходить никаких видимых изменений;
- 3) система должна быть изолированной.
Оглавление: