Reaksi kimia sering berlanjut sampai akhir, mis. produk awal sepenuhnya dikonsumsi selama reaksi kimia dan zat baru terbentuk - produk reaksi. Reaksi seperti itu hanya berjalan dalam satu arah - ke arah reaksi langsung.
reaksi ireversibel- reaksi di mana zat awal sepenuhnya diubah menjadi produk akhir reaksi.
Reaksi ireversibel terjadi dalam tiga kasus jika:
1) zat yang tidak larut terbentuk, mis. mengendapkan .
Sebagai contoh:
BaCl 2 + H 2 SO 4 → BaSO 4 + 2HCl - ini adalah persamaan molekul
Sekarang mari kita tulis setiap molekul menjadi ion, kecuali zat yang mengendap (untuk muatan ion, lihat tabel "Kelarutan hidroksida dan garam" pada lembar terakhir buku teks).
Kami membatalkan ion yang sama di sisi kanan dan kiri persamaan dan menulis ion yang tersisa:
| ba | 2+ | + | JADI | 2− | → | BaSO4 | adalah persamaan ion pendek |
| 4 |
Jadi, menurut persamaan ion yang disingkat, dapat dilihat bahwa endapan terbentuk dari ion barium (Ba 2+) dan ion sulfat (SO 4 2 –).
2) zat gas terbentuk, mis. gas dilepaskan:
Sebagai contoh:
Na 2 S + 2HCl → 2NaCl + H 2 S - persamaan molekul
2Na + + S 2− + 2H + + 2Cl → 2 Na + + 2 Cl + H 2 S - persamaan ion lengkap
S 2− + 2H + → H 2 S - persamaan ion pendek
3) terbentuk air:
Sebagai contoh:
KOH + HNO 3 → KNO 3 + H 2 O - persamaan molekul
K + + OH - + H + + NO 3 - → K + + NO 3 - + H 2 O - persamaan ion lengkap
OH - + H + → H 2 O - persamaan ion pendek
Namun, tidak banyak reaksi ireversibel; sebagian besar reaksi berlangsung dalam dua arah (ke arah pembentukan zat baru, dan sebaliknya, ke arah penguraian zat baru menjadi produk reaksi awal), yaitu. bersifat reversibel.
Reaksi reversibel- reaksi kimia yang berlangsung dalam dua arah yang berlawanan - maju dan mundur.
Misalnya: reaksi pembentukan amonia dari hidrogen(H2 ) dan nitrogen(N 2) mengikuti reaksi:
3H 2 + N 2 → 2NH 3
dan molekul amonia yang dihasilkan terurai menjadi H2 dan N 2 (yaitu untuk bahan awal):
2NH 3 → 3H 2 + N 2, jadi jumlah kedua reaksi tersebut adalah: 3H 2 + N 2 2NH 3 (panah menunjukkan reaksi berlangsung dalam dua arah).
Dalam reaksi reversibel, ada saatnya ketika laju reaksi maju (laju pembentukan zat baru) menjadi sama dengan laju reaksi balik (laju pembentukan produk reaksi awal dari zat baru) - terjadi kesetimbangan .
Kesetimbangan kimia- keadaan proses kimia reversibel di mana laju reaksi maju sama dengan laju reaksi balik.
Kesetimbangan kimia bersifat dinamis (yaitu bergerak), karena ketika itu terjadi, reaksi tidak berhenti, tetapi hanya konsentrasi zat yang tidak berubah. Artinya jumlah zat baru yang terbentuk sama dengan jumlah zat asal. Pada suhu dan tekanan konstan, kesetimbangan dalam reaksi reversibel dapat dipertahankan tanpa batas.
Dalam praktiknya (di laboratorium, dalam produksi) paling sering tertarik pada aliran reaksi langsung.
Dimungkinkan untuk menggeser kesetimbangan sistem reversibel dengan mengubah salah satu kondisi kesetimbangan (konsentrasi, suhu, atau tekanan).
Hukum pergeseran kesetimbangan kimia (prinsip Le Chatelier): jika suatu sistem dalam kesetimbangan ditindaklanjuti dengan mengubah salah satu kondisi kesetimbangan, maka keadaan kesetimbangan kimia akan bergeser ke arah penurunan efek ini.
1) Kapan meningkatkan konsentrasi reaktan, kesetimbangan selalu bergeser ke kanan - ke arah reaksi langsung (yaitu, ke arah pembentukan zat baru).
2) Kapan peningkatan tekanan Dengan memampatkan sistem, dan karenanya meningkatkan konsentrasi zat yang bereaksi (hanya untuk zat dalam keadaan gas), kesetimbangan sistem bergeser ke jumlah molekul gas yang lebih kecil.
3) Kapan kenaikan suhu pergeseran keseimbangan:
a) dengan reaksi endoterm (reaksi yang berlangsung dengan penyerapan panas) - ke kanan (ke arah reaksi langsung);
b) selama reaksi eksotermik (reaksi berlanjut dengan pelepasan panas) - ke kiri (ke arah reaksi sebaliknya).
4) Kapan menurunkan suhu pergeseran keseimbangan:
a) dengan reaksi endoterm (reaksi berlanjut dengan penyerapan panas) - ke kiri (ke arah reaksi sebaliknya);
b) dalam reaksi eksotermik (reaksi yang berlangsung dengan pelepasan panas) - ke kanan (ke arah reaksi langsung).
Reaksi endoterm secara tertulis ditunjukkan dengan tanda di akhir reaksi “+Q” atau
"∆H > 0", eksotermik - tanda di akhir reaksi "− Q" atau "∆H< 0».
Sebagai contoh: mari kita menganalisis di mana keseimbangan dalam sistem bergeser:
2NO 2 (g) 2NO (g) + O 2 (g) + Q
a.konsentrasi reaktan bertambah
b.penurunan suhu
c. kenaikan suhu
d.peningkatan tekanan
Larutan:
a) peningkatan konsentrasi zat yang bereaksi - kesetimbangan bergeser ke kanan (karena, menurut hukum aksi massa, semakin besar konsentrasi zat, semakin tinggi laju reaksi);
b) penurunan suhu (karena reaksinya endotermik) - bergeser ke kiri;
c) peningkatan suhu - bergeser ke kanan;
Di antara banyak klasifikasi jenis reaksi, misalnya, yang ditentukan oleh efek termal (eksotermik dan endotermik), oleh perubahan keadaan oksidasi zat (redoks), dengan jumlah komponen yang terlibat di dalamnya (penguraian, senyawa ), dan seterusnya, reaksi yang terjadi dalam dua arah timbal balik, atau disebut reversibel . Alternatif untuk reaksi reversibel adalah reaksi ireversibel, di mana produk akhir (endapan, zat gas, air) terbentuk. Reaksi-reaksi tersebut antara lain sebagai berikut:
Reaksi pertukaran antara larutan garam, di mana salah satu endapan tidak larut terbentuk - CaCO 3:
Ca (OH) 2 + K 2 CO 3 → CaCO3+ 2KOH (1)
atau zat gas - CO 2:
3 K 2 CO 3 + 2H 3 RO 4 → 2K 3 RO 4 + 3 CO2+ 3H 2 O (2)
atau diperoleh zat yang terdisosiasi buruk - H 2 O:
2NaOH + H2SO4 → Na2SO4 + 2 H2HAI(3)
Jika kita mempertimbangkan reaksi reversibel, maka reaksi berlangsung tidak hanya dalam arah maju (dalam reaksi 1,2,3 dari kiri ke kanan), tetapi juga dalam arah yang berlawanan. Contoh reaksi semacam itu adalah sintesis amonia dari zat gas - hidrogen dan nitrogen:
3H 2 + N 2 2NH 3 (4)
Lewat sini, Suatu reaksi kimia disebut reversibel jika berlangsung tidak hanya dalam arah maju (→) tetapi juga dalam arah sebaliknya (←) dan dilambangkan dengan simbol (↔).
Fitur utama dari jenis reaksi ini adalah bahwa produk reaksi terbentuk dari bahan awal, tetapi pada saat yang sama, reagen awal terbentuk dari produk yang sama. Jika kita mempertimbangkan reaksi (4), maka dalam satuan waktu relatif, bersamaan dengan pembentukan dua mol amonia, mereka akan terurai dengan pembentukan tiga mol hidrogen dan satu mol nitrogen. Mari kita nyatakan laju reaksi langsung (4) dengan simbol V 1, maka ekspresi untuk laju ini akan berbentuk:
V 1 = kˑ [Н 2 ] 3 , (5)
di mana nilai "k" didefinisikan sebagai konstanta laju reaksi yang diberikan, nilai [H 2 ] 3 dan sesuai dengan konsentrasi zat awal yang dipangkatkan dengan koefisien dalam persamaan reaksi. Sesuai dengan prinsip reversibilitas, laju reaksi balik akan mengambil ekspresi:
V2 = kˑ2 (6)
Pada saat awal, laju reaksi langsung mengambil nilai maksimum. Tetapi secara bertahap konsentrasi reagen awal menurun dan laju reaksi melambat. Pada saat yang sama, laju reaksi balik mulai meningkat. Ketika laju reaksi maju dan mundur menjadi sama (V 1 \u003d V 2), itu datang keadaan keseimbangan , di mana tidak ada perubahan konsentrasi reagen awal dan pereaksi yang terbentuk.
Perlu dicatat bahwa beberapa reaksi ireversibel tidak boleh dianggap secara harfiah. Mari kita berikan contoh reaksi interaksi logam dengan asam yang paling sering dikutip, khususnya seng dengan asam klorida:
Zn + 2HCl \u003d ZnCl 2 + H 2 (7)
Faktanya, seng, ketika dilarutkan dalam asam, membentuk garam: seng klorida dan gas hidrogen, tetapi setelah beberapa waktu laju reaksi langsung melambat, karena konsentrasi garam dalam larutan meningkat. Ketika reaksi hampir berhenti, sejumlah asam klorida akan hadir dalam larutan bersama dengan seng klorida, sehingga reaksi (7) harus diberikan dalam bentuk berikut:
2Zn + 2HCl = 2ZnНCl + H2 (8)
Atau dalam kasus pembentukan endapan tidak larut yang diperoleh dengan menuangkan larutan Na 2 SO 4 dan BaCl 2:
Na 2 SO 4 + BaCl 2 = BaSO 4 + 2NaCl (9)
garam BaSO4 yang diendapkan, meskipun sedikit, akan terdisosiasi menjadi ion-ion:
BaSO 4 Ba 2+ + SO 4 2- (10)
Oleh karena itu, konsep reaksi ireversibel dan ireversibel adalah relatif. Namun demikian, baik di alam maupun dalam aktivitas praktis manusia, reaksi-reaksi ini sangat penting. Misalnya, proses pembakaran hidrokarbon atau zat organik yang lebih kompleks, seperti alkohol:
CH 4 + O 2 \u003d CO 2 + H 2 O (11)
2C 2 H 5 OH + 5O 2 \u003d 4CO 2 + 6H 2 O (12)
adalah proses yang benar-benar ireversibel. Ini akan dianggap sebagai mimpi bahagia umat manusia jika reaksi (11) dan (12) dapat dibalik! Maka adalah mungkin untuk mensintesis gas dan bensin dan alkohol dari CO 2 dan H 2 O lagi! Di sisi lain, reaksi reversibel seperti (4) atau oksidasi belerang dioksida:
SO2 + O2 SO3 (13)
adalah yang utama dalam produksi garam amonium, asam nitrat, asam sulfat, dll, baik senyawa anorganik maupun organik. Tapi reaksi ini reversibel! Dan untuk mendapatkan produk akhir: NH 3 atau SO 3, perlu menggunakan metode teknologi seperti: mengubah konsentrasi reagen, mengubah tekanan, menaikkan atau menurunkan suhu. Tapi ini sudah akan menjadi subjek topik berikutnya: "Perpindahan kesetimbangan kimia."
blog.site, dengan penyalinan materi secara penuh atau sebagian, diperlukan tautan ke sumbernya.
DEFINISI
Reaksi kimia disebut transformasi zat di mana ada perubahan komposisi dan (atau) strukturnya.
Reaksi dimungkinkan dengan rasio energi dan faktor entropi yang menguntungkan. Jika faktor-faktor ini saling menyeimbangkan, keadaan sistem tidak berubah. Dalam kasus seperti itu, sistem dikatakan dalam kesetimbangan.
Reaksi kimia yang berlangsung dalam satu arah disebut irreversible. Sebagian besar reaksi kimia bersifat reversibel. Ini berarti bahwa dalam kondisi yang sama, reaksi maju dan reaksi balik terjadi (terutama jika menyangkut sistem tertutup).
Keadaan suatu sistem di mana laju reaksi maju sama dengan laju reaksi balik disebut kesetimbangan kimia. . Dalam hal ini, konsentrasi reaktan dan produk reaksi tetap tidak berubah (konsentrasi kesetimbangan).
konstanta keseimbangan
Pertimbangkan reaksi untuk memperoleh amonia:
N 2 (g) + 3H 2 (g) 2 NH 3 (g)
Mari kita tuliskan ekspresi untuk menghitung laju reaksi langsung (1) dan reaksi balik (2):
1 = k 1 [ H 2 ] 3
2 = k 2 2
Laju reaksi maju dan reaksi balik sama, sehingga kita dapat menulis:
k 1 3 = k 2 2
k 1 / k 2 = 2 / 3
Perbandingan dua konstanta adalah konstanta. Konstanta kesetimbangan adalah rasio konstanta laju reaksi maju dan reaksi balik.
K = 2 / 3
Secara umum, konstanta kesetimbangan adalah:
mA + nB pC +qD
K = [C] p [D] q / [A] m [B] n
Konstanta kesetimbangan adalah rasio produk dari konsentrasi produk reaksi yang dipangkatkan dengan koefisien stoikiometriknya dengan produk konsentrasi zat awal yang dipangkatkan dengan koefisien stoikiometriknya.
Jika K dinyatakan dalam konsentrasi kesetimbangan, maka K s paling sering dilambangkan. Dimungkinkan juga untuk menghitung K untuk gas dalam hal tekanan parsialnya. Dalam hal ini, K dinotasikan sebagai K p. Ada hubungan antara K s dan K p:
K p \u003d K c × (RT) n,
di mana n adalah perubahan jumlah semua mol gas selama transisi dari reaktan ke produk, R adalah konstanta gas universal.
K tidak tergantung pada konsentrasi, tekanan, volume, dan keberadaan katalis, dan tergantung pada suhu dan sifat reaktan. Jika K jauh lebih kecil dari 1, maka ada lebih banyak zat awal dalam campuran, dan dalam hal lebih dari 1, ada lebih banyak produk dalam campuran.
Kesetimbangan heterogen
Pertimbangkan reaksinya
CaCO 3 (tv) CaO (tv) + CO 2 (g)
Ekspresi untuk konstanta kesetimbangan tidak termasuk konsentrasi komponen fase padat, oleh karena itu
Kesetimbangan kimia terjadi dengan adanya semua komponen sistem, tetapi konstanta kesetimbangan tidak bergantung pada konsentrasi zat dalam fase padat. Kesetimbangan kimia adalah proses yang dinamis. K memberikan informasi tentang jalannya reaksi, dan G - tentang arahnya. Mereka terkait satu sama lain:
G 0 = -R × T × lnK
G 0 = -2,303 × R × T × lgK
Pergeseran dalam kesetimbangan kimia. Prinsip Le Chatelier
Dari sudut pandang proses teknologi, reaksi kimia reversibel tidak menguntungkan, karena itu perlu memiliki pengetahuan tentang bagaimana meningkatkan hasil produk reaksi, yaitu. kita perlu mempelajari cara menggeser kesetimbangan kimia ke arah produk reaksi.
Pertimbangkan reaksi di mana perlu untuk meningkatkan hasil amonia:
N 2 (g) + 3H 2 (g) 2NH 3 (g),< 0
Untuk menggeser kesetimbangan ke arah reaksi langsung atau sebaliknya, perlu menggunakan Prinsip Le Chatelier: jika suatu sistem dalam kesetimbangan dipengaruhi oleh beberapa faktor dari luar (kenaikan atau penurunan suhu, tekanan, volume, konsentrasi zat), maka sistem melawan efek ini.
Misalnya, jika suhu dinaikkan dalam sistem kesetimbangan, maka dari 2 kemungkinan reaksi, salah satu reaksi yang akan terjadi adalah endoterm; jika Anda meningkatkan tekanan, maka kesetimbangan akan bergeser ke arah reaksi dengan sejumlah besar mol zat; jika volume dalam sistem diperkecil, maka pergeseran kesetimbangan akan diarahkan ke peningkatan tekanan; jika konsentrasi salah satu zat awal ditingkatkan, maka dari 2 kemungkinan reaksi, satu akan terjadi yang akan menyebabkan penurunan konsentrasi kesetimbangan produk.
Jadi, sehubungan dengan reaksi yang dipertimbangkan, untuk meningkatkan hasil amonia, perlu untuk meningkatkan konsentrasi zat awal; turunkan suhu, karena reaksi langsungnya eksotermik, naikkan tekanan atau turunkan volume.
Contoh pemecahan masalah
CONTOH 1
Semua reaksi kimia dapat dibagi menjadi dua kelompok: ireversibel dan reversibel reaksi. reaksi ireversibel mengalir ke ujung (sampai konsumsi lengkap salah satu reagen), dan masuk reversibel tidak ada reaktan yang dikonsumsi sepenuhnya, karena reaksi reversibel dapat berlangsung baik ke depan maupun ke arah sebaliknya.
Contoh reaksi ireversibel:
Zn + 4HNO 3 → Zn(NO 3) 2 + 2NO 2 + 2H 2 O
Contoh reaksi reversibel:
Awalnya, laju reaksi maju v pr besar, dan laju reaksi sebaliknya v vol sama dengan nol
 | Ketergantungan laju reaksi maju dan reaksi balik pada waktu . Ketika kecepatan ini sama, kesetimbangan kimia terjadi. |
Saat reaksi berlangsung, bahan awal dikonsumsi dan konsentrasinya turun. Pada saat yang sama, produk reaksi muncul, konsentrasinya meningkat. Akibatnya, reaksi balik mulai terjadi, dan lajunya meningkat secara bertahap. Ketika laju reaksi maju dan reaksi balik menjadi sama, kesetimbangan kimia terjadi. Bersifat dinamis, karena meskipun konsentrasi zat dalam sistem tetap konstan, reaksi terus berlangsung baik dalam arah maju maupun mundur.
Jika sama v pada v tentang itu adalah mungkin untuk menyamakan ekspresi mereka sesuai dengan hukum aksi massa *. Misalnya, untuk interaksi reversibel hidrogen dengan yodium:
k pr ··= k jilid 2 atau
Sikap konstanta laju reaksi maju dan reaksi balik (K) disebut tetapan kesetimbangan. Pada suhu konstan, konstanta kesetimbangan adalah nilai konstan yang menunjukkan rasio antara konsentrasi produk dan zat awal, yang ditetapkan pada kesetimbangan. Nilai K tergantung pada sifat reaktan dan suhu.
Sistem berada dalam keadaan setimbang selama kondisi eksternal tetap konstan. Dengan peningkatan konsentrasi salah satu zat yang berpartisipasi dalam reaksi, kesetimbangan bergeser ke arah konsumsi zat ini; ketika konsentrasi salah satu zat berkurang, kesetimbangan bergeser ke arah pembentukan zat ini.
Reaksi kimia yang berlangsung dalam arah yang sama disebut ireversibel.
Sebagian besar proses kimia adalah reversibel. Ini berarti bahwa dalam kondisi yang sama, reaksi maju dan reaksi balik terjadi (terutama jika menyangkut sistem tertutup). 
Sebagai contoh:
a) reaksi
dalam sistem terbuka ireversibel;
b) reaksi yang sama
dalam sistem tertutup reversibel.
Kesetimbangan kimia
Mari kita pertimbangkan secara lebih rinci proses yang terjadi selama reaksi reversibel, misalnya, untuk reaksi bersyarat:
Berdasarkan hukum aksi massa laju reaksi maju:
Karena konsentrasi zat A dan B menurun seiring waktu, laju reaksi maju juga menurun.
Munculnya produk reaksi berarti kemungkinan reaksi balik, dan seiring waktu, konsentrasi zat C dan D meningkat, yang berarti bahwa laju reaksi balik.
Cepat atau lambat, suatu keadaan akan tercapai di mana laju reaksi maju dan reaksi balik akan menjadi sama = .
Keadaan suatu sistem di mana laju reaksi maju sama dengan laju reaksi balik disebut kesetimbangan kimia.
Dalam hal ini, konsentrasi reaktan dan produk reaksi tetap tidak berubah. Mereka disebut konsentrasi kesetimbangan. Di tingkat makro, tampaknya secara umum tidak ada yang berubah. Namun pada kenyataannya, baik proses langsung maupun proses sebaliknya terus berlangsung, tetapi dengan kecepatan yang sama. Oleh karena itu, keseimbangan dalam sistem seperti itu disebut bergerak dan dinamis.
Mari kita nyatakan konsentrasi kesetimbangan zat sebagai [A], [B], [C], [D]. Maka karena = , k 1 [A] α [B] β = k2 [C] γ [D] δ , di mana
di mana , , , adalah eksponen, sama dengan koefisien dalam reaksi reversibel; K sama - konstanta kesetimbangan kimia.
Ekspresi yang dihasilkan secara kuantitatif menggambarkan keadaan keseimbangan dan merupakan ekspresi matematis dari hukum aksi massa untuk sistem kesetimbangan.
Pada suhu konstan, konstanta kesetimbangan adalah nilainya konstan untuk reaksi reversibel yang diberikan. Ini menunjukkan rasio antara konsentrasi produk reaksi (pembilang) dan bahan awal (penyebut), yang ditetapkan pada kesetimbangan.
Konstanta kesetimbangan dihitung dari data eksperimen dengan menentukan konsentrasi kesetimbangan bahan awal dan produk reaksi pada suhu tertentu.
Nilai konstanta kesetimbangan mencirikan hasil produk reaksi, kelengkapan jalannya. Jika Anda mendapatkan K » 1, ini berarti bahwa pada kesetimbangan [C] γ [D] δ " [SEBUAH] α [B] β , yaitu, konsentrasi produk reaksi melebihi konsentrasi zat awal, dan hasil produk reaksi besar.
Ketika K sama dengan 1, hasil produk reaksi juga kecil. Misalnya, untuk reaksi hidrolisis etil ester asam asetat
konstanta kesetimbangan:
pada 20 °C memiliki nilai 0,28 (yaitu kurang dari 1).
Ini berarti bahwa sebagian besar ester tidak terhidrolisis.
Dalam kasus reaksi heterogen, ekspresi konstanta kesetimbangan mencakup konsentrasi hanya zat-zat yang berada dalam fase gas atau cair. Misalnya untuk reaksi
Konstanta kesetimbangan dinyatakan sebagai berikut:
Nilai konstanta kesetimbangan tergantung pada sifat reaktan dan suhu.
Konstanta tidak bergantung pada keberadaan katalis, karena ia mengubah energi aktivasi reaksi maju dan reaksi balik dengan jumlah yang sama. Katalis hanya dapat mempercepat terjadinya kesetimbangan tanpa mempengaruhi nilai konstanta kesetimbangan.
Keadaan kesetimbangan dipertahankan untuk waktu yang lama dalam kondisi eksternal yang konstan: suhu, konsentrasi zat awal, tekanan (jika gas terlibat atau terbentuk dalam reaksi).
Dengan mengubah kondisi ini, dimungkinkan untuk mentransfer sistem dari satu keadaan setimbang ke keadaan setimbang lainnya, sesuai dengan kondisi baru. Transisi seperti ini disebut pemindahan atau pergeseran keseimbangan.
Pertimbangkan berbagai cara untuk menggeser kesetimbangan menggunakan contoh reaksi interaksi nitrogen dan hidrogen dengan pembentukan amonia:
Efek perubahan konsentrasi zat
Ketika nitrogen N 2 dan hidrogen H 2 ditambahkan ke dalam campuran reaksi, konsentrasi gas-gas ini meningkat, yang berarti bahwa laju reaksi maju meningkat. Kesetimbangan bergeser ke kanan, menuju produk reaksi, yaitu menuju amonia NH3.
N 2 + 3H 2 → 2NH 3
Kesimpulan yang sama dapat ditarik dengan menganalisis ekspresi untuk konstanta kesetimbangan. Dengan peningkatan konsentrasi nitrogen dan hidrogen, penyebutnya meningkat, dan karena K sama. - nilainya konstan, pembilangnya harus bertambah. Dengan demikian, jumlah produk reaksi NH 3 akan meningkat dalam campuran reaksi.
Peningkatan konsentrasi produk reaksi amonia NH 3 akan menggeser kesetimbangan ke kiri, menuju pembentukan bahan awal. Kesimpulan ini dapat ditarik berdasarkan alasan yang sama.
Efek perubahan tekanan
Perubahan tekanan hanya mempengaruhi sistem di mana setidaknya salah satu zat dalam keadaan gas. Ketika tekanan meningkat, volume gas berkurang, yang berarti bahwa konsentrasinya meningkat.
Misalkan tekanan dalam sistem tertutup dinaikkan, misalnya, sebanyak 2 kali. Ini berarti bahwa konsentrasi semua zat gas (N 2, H 2, NH 3) dalam reaksi yang dipertimbangkan akan meningkat 2 kali lipat. Dalam hal ini, pembilang dalam ekspresi untuk K sama akan meningkat 4 kali, dan penyebut - 16 kali, yaitu, keseimbangan akan terganggu. Untuk mengembalikannya, konsentrasi amonia harus ditingkatkan dan konsentrasi nitrogen dan hidrogen harus dikurangi. Keseimbangan akan bergeser ke kanan. Perubahan tekanan praktis tidak berpengaruh pada volume benda cair dan padat, yaitu, tidak mengubah konsentrasinya. Akibatnya, keadaan kesetimbangan kimia reaksi di mana gas tidak berpartisipasi tidak bergantung pada tekanan.
Pengaruh perubahan suhu
Dengan peningkatan suhu, laju semua reaksi (ekso- dan endotermik) meningkat. Selain itu, peningkatan suhu memiliki efek yang lebih besar pada laju reaksi yang memiliki energi aktivasi lebih tinggi, yang berarti bahwa endotermik.
Dengan demikian, laju reaksi balik (endotermik) meningkat lebih dari laju reaksi maju. Kesetimbangan akan bergeser ke arah proses, disertai dengan penyerapan energi.
Arah pergeseran kesetimbangan dapat diprediksi dengan menggunakan Prinsip Le Chatelier:
Jika pengaruh eksternal diberikan pada sistem dalam kesetimbangan (konsentrasi, tekanan, perubahan suhu), maka kesetimbangan bergeser ke arah yang melemahkan pengaruh ini.
Lewat sini:
Dengan peningkatan konsentrasi reaktan, kesetimbangan kimia sistem bergeser ke arah pembentukan produk reaksi;
Dengan peningkatan konsentrasi produk reaksi, kesetimbangan kimia sistem bergeser ke arah pembentukan zat awal;
Dengan peningkatan tekanan, kesetimbangan kimia sistem bergeser ke arah reaksi di mana volume zat gas yang terbentuk lebih sedikit;
Saat suhu naik, kesetimbangan kimia sistem bergeser ke arah reaksi endotermik;
Dengan penurunan suhu - ke arah proses eksotermik.
Prinsip Le Chatelier berlaku tidak hanya untuk reaksi kimia, tetapi juga untuk banyak proses lainnya: penguapan, kondensasi, peleburan, kristalisasi, dll. Dalam produksi produk kimia yang paling penting, prinsip dan perhitungan Le Chatelier muncul dari hukum aksi massa memungkinkan untuk menemukan kondisi seperti itu untuk melakukan proses kimia yang memberikan hasil maksimum dari zat yang diinginkan.
Bahan referensi untuk lulus tes:
tabel periodik
tabel kelarutan
