Kesetimbangan kimia melekat dapat dibalik reaksi dan tidak khas untuk tidak dapat diubah reaksi kimia.

Seringkali, ketika melakukan proses kimia, reaktan awal diubah seluruhnya menjadi produk reaksi. Misalnya:

Cu + 4HNO 3 = Cu(NO 3) 2 + 2NO 2 + 2H 2 O

Tidak mungkin memperoleh logam tembaga dengan melakukan reaksi dalam arah yang berlawanan, karena diberikan reaksinya tidak dapat diubah. Dalam proses tersebut, reaktan diubah seluruhnya menjadi produk, yaitu. reaksi berlangsung hingga selesai.

Tapi sebagian besar reaksi kimia dapat dibalik, yaitu. reaksi kemungkinan besar terjadi secara paralel dalam arah maju dan mundur. Dengan kata lain, reaktan hanya diubah sebagian menjadi produk dan sistem reaksi akan terdiri dari reaktan dan produk. Sistem dalam hal ini ada di negara bagian kesetimbangan kimia.

Dalam proses reversibel, reaksi langsung awalnya memiliki kecepatan maksimum, yang lambat laun menurun karena penurunan jumlah reagen. Sebaliknya, reaksi sebaliknya awalnya memiliki kecepatan minimum, yang meningkat seiring dengan akumulasi produk. Akhirnya, tiba saatnya ketika laju kedua reaksi menjadi sama—sistem mencapai keadaan setimbang. Ketika keadaan setimbang terjadi, konsentrasi komponen tetap tidak berubah, tetapi reaksi kimia tidak berhenti. Itu. – ini adalah keadaan dinamis (bergerak). Agar lebih jelas, berikut gambarnya:

Katakanlah ada yang pasti reaksi kimia yang dapat dibalik:

a A + b B = c C + d D

kemudian, berdasarkan hukum aksi massa, kita tuliskan persamaannya lurusυ 1 dan balikυ 2 reaksi:

v1 = k 1 ·[A] a ·[B] b

v2 = k 2 ·[C] c ·[D] d

Mampu kesetimbangan kimia, laju reaksi maju dan mundur adalah sama, yaitu:

k 1 ·[A] a ·[B] b = k 2 ·[C] c ·[D] d

kita mendapatkan

KE= k 1 / k 2 = [C] c [D] d ̸ [A] a [B] b

Di mana K =k 1 / k 2 – konstanta kesetimbangan.

Untuk setiap proses reversibel, dalam kondisi tertentu k adalah nilai konstan. Itu tidak tergantung pada konsentrasi zat, karena Bila jumlah salah satu zat berubah maka jumlah komponen lainnya juga ikut berubah.

Ketika kondisi proses kimia berubah, kesetimbangan dapat berubah.

Faktor-faktor yang mempengaruhi pergeseran keseimbangan:

• perubahan konsentrasi reagen atau produk,
• perubahan tekanan,
• perubahan suhu,
• menambahkan katalis ke media reaksi.

Prinsip Le Chatelier

Semua faktor di atas mempengaruhi pergeseran kesetimbangan kimia yang mengikuti Prinsip Le Chatelier: Jika Anda mengubah salah satu kondisi di mana sistem berada dalam keadaan setimbang - konsentrasi, tekanan atau suhu - maka kesetimbangan akan bergeser ke arah reaksi yang melawan perubahan ini. Itu. keseimbangan cenderung bergeser ke arah yang menyebabkan berkurangnya pengaruh yang menyebabkan terganggunya keadaan keseimbangan.

Jadi, mari kita perhatikan secara terpisah pengaruh masing-masing faktornya terhadap keadaan keseimbangan.

Pengaruh perubahan konsentrasi reaktan atau produk mari kita tunjukkan dengan sebuah contoh Proses Haber:

N 2(g) + 3H 2(g) = 2NH 3(g)

Jika, misalnya, nitrogen ditambahkan ke sistem kesetimbangan yang terdiri dari N 2 (g), H 2 (g) dan NH 3 (g), maka kesetimbangan akan bergeser ke arah yang akan berkontribusi pada penurunan jumlah nitrogen. hidrogen terhadap nilai aslinya, yaitu. ke arah pembentukan amonia tambahan (ke kanan). Pada saat yang sama, jumlah hidrogen akan berkurang. Ketika hidrogen ditambahkan ke dalam sistem, kesetimbangan juga akan bergeser ke arah pembentukan amonia dalam jumlah baru (ke kanan). Sedangkan masuknya amonia ke dalam sistem kesetimbangan menurut Prinsip Le Chatelier , akan menyebabkan pergeseran kesetimbangan menuju proses yang menguntungkan bagi pembentukan zat awal (ke kiri), yaitu. Konsentrasi amonia akan berkurang melalui penguraian sebagian menjadi nitrogen dan hidrogen.

Penurunan konsentrasi salah satu komponen akan menggeser keadaan setimbang sistem ke arah pembentukan komponen tersebut.

Pengaruh perubahan tekanan masuk akal jika komponen gas mengambil bagian dalam proses yang diteliti dan terjadi perubahan jumlah molekul. Jika jumlah total molekul dalam sistem tetap permanen, maka perubahan tekanan tidak mempengaruhi pada saldonya, misalnya:

Saya 2(g) + H 2(g) = 2HI (g)

Jika tekanan total suatu sistem kesetimbangan diperbesar dengan memperkecil volumenya, maka kesetimbangan akan bergeser ke arah penurunan volume. Itu. menuju penurunan jumlahnya gas dalam sistem. Sebagai reaksi:

N 2(g) + 3H 2(g) = 2NH 3(g)

dari 4 molekul gas (1 N 2 (g) dan 3 H 2 (g)) terbentuk 2 molekul gas (2 NH 3 (g)), yaitu tekanan dalam sistem berkurang. Akibatnya, peningkatan tekanan akan berkontribusi pada pembentukan sejumlah amonia tambahan, yaitu. kesetimbangan akan bergeser ke arah pembentukannya (ke kanan).

Jika suhu sistem konstan, maka perubahan tekanan total sistem tidak akan menyebabkan perubahan konstanta kesetimbangan KE.

Perubahan suhu sistem tidak hanya mempengaruhi perpindahan kesetimbangannya, tetapi juga konstanta kesetimbangan KE. Jika kalor tambahan diberikan ke sistem kesetimbangan pada tekanan tetap, maka kesetimbangan akan bergeser ke arah penyerapan kalor. Mempertimbangkan:

N 2(g) + 3H 2(g) = 2NH 3(g) + 22 kkal

Jadi, seperti yang Anda lihat, reaksi langsung berlangsung dengan pelepasan panas, dan reaksi sebaliknya terjadi dengan penyerapan. Dengan meningkatnya suhu, kesetimbangan reaksi ini bergeser ke arah reaksi penguraian amonia (ke kiri), karena tampaknya dan melemahkan pengaruh eksternal - peningkatan suhu. Sebaliknya, pendinginan menyebabkan pergeseran kesetimbangan ke arah sintesis amonia (ke kanan), karena reaksinya eksotermis dan tahan terhadap pendinginan.

Jadi, peningkatan suhu mendukung pergeseran kesetimbangan kimia menuju reaksi endoterm, dan penurunan suhu menuju proses eksoterm . Konstanta kesetimbangan semua proses eksotermik berkurang dengan meningkatnya suhu, dan proses endotermik meningkat.

Jika suatu sistem dalam kesetimbangan kimia terkena pengaruh luar, maka timbul proses di dalamnya yang cenderung melemahkan pengaruh tersebut.

Untuk lebih memahami prinsip Le Chatelier, perhatikan reaksi kimia sederhana. Dua zat (reagen) saling berinteraksi, akibat interaksi tersebut terbentuk zat (produk) ketiga yang cenderung terpecah menjadi zat aslinya. Hal ini dapat diwakili oleh persamaan berikut:

Tanda panah ganda menunjukkan reaksi reversibel. Bila terjadi reaksi langsung dari kiri ke kanan, maka zat C terbentuk dari zat A dan B. Jika terjadi reaksi balik (dari kanan ke kiri), zat C terpecah menjadi zat A dan B. Bila sistem ini berada dalam reaksi kimia kesetimbangan, laju reaksi maju dan mundur adalah sama - dalam satu titik dalam sistem tertentu, sebuah molekul zat C terbentuk, dan di tempat lain molekul zat C lainnya terurai.

Jika zat A ditambahkan ke dalam sistem secara berlebihan, kesetimbangan akan terganggu untuk sementara, karena laju pembentukan zat C akan meningkat.Tetapi semakin cepat konsentrasi zat C meningkat, semakin cepat pula terurai - hingga kesetimbangan tercapai. dicapai lagi antara reaksi maju dan mundur. Maka laju pembentukan zat C dari zat A dan B akan sama dengan laju pemecahan zat C menjadi zat A dan B.

Kerja prinsip Le Chatelier dapat ditelusuri dengan contoh perubahan komposisi kimia hujan atau melarutkan tablet antasida effervescent ke dalam air. Dalam kedua kasus tersebut, reaksi kimia melibatkan karbon dioksida (CO 2), air (H 2 O) dan asam karbonat (H 2 CO 3):

CO 2 + H 2 O H 2 CO 3

Ketika tetesan hujan mengenai udara, ia menyerap karbon dioksida dan konsentrasi di sisi kiri reaksi meningkat. Untuk menjaga keseimbangan, lebih banyak asam karbonat terbentuk. Akibatnya hujan menjadi asam ( cm. Hujan asam). Penambahan karbon dioksida menggeser kesetimbangan reaksi ke kanan. Reaksi sebaliknya terjadi ketika tablet antasida (zat yang menetralkan asam) dimasukkan ke dalam air. Natrium bikarbonat (antasida) bereaksi dengan air membentuk asam karbonat, meningkatkan konsentrasi zat di sisi kanan reaksi. Untuk mengembalikan keseimbangan, asam karbonat terurai menjadi air dan karbon dioksida, yang kita amati dalam bentuk gelembung.

Henri Louis Le Chatelier, 1850-1936

kimiawan Perancis. Lahir di Miribel-les-Echelles dari keluarga ilmuwan. Ia menempuh pendidikan di Sekolah Politeknik Paris yang bergengsi. Dia adalah seorang profesor di Sekolah Tinggi Pertambangan dan di Sorbonne, dan kemudian diangkat menjadi Inspektur Jenderal Pertambangan dan Pertambangan Perancis (sebelumnya ayahnya memegang jabatan ini). Le Chatelier mempelajari reaksi kimia yang berhubungan dengan kecelakaan di pertambangan dan produksi metalurgi, dan berpartisipasi dalam studi peledakan api. Dia mengembangkan pirometer termoelektrik (perangkat optik untuk menentukan suhu benda panas berdasarkan warna) dan rem hidrolik untuk kereta api; menemukan pengelasan oksi-asetilen.

Keadaan kesetimbangan reaksi reversibel dapat bertahan tanpa batas waktu (tanpa campur tangan pihak luar). Tetapi jika sistem tersebut terkena pengaruh luar (perubahan suhu, tekanan atau konsentrasi zat akhir atau awal), maka keadaan kesetimbangan akan terganggu. Kecepatan salah satu reaksi akan menjadi lebih besar dibandingkan kecepatan reaksi lainnya. Seiring waktu, sistem akan kembali menempati keadaan setimbang, tetapi konsentrasi kesetimbangan baru zat awal dan akhir akan berbeda dari konsentrasi awal. Dalam hal ini, mereka berbicara tentang pergeseran kesetimbangan kimia ke satu arah atau lainnya.

Jika akibat pengaruh luar laju reaksi maju menjadi lebih besar daripada laju reaksi balik, ini berarti kesetimbangan kimia telah bergeser ke kanan. Sebaliknya, jika laju reaksi balik semakin besar, berarti kesetimbangan kimia bergeser ke kiri.

Bila kesetimbangan bergeser ke kanan maka konsentrasi kesetimbangan zat awal berkurang dan konsentrasi kesetimbangan zat akhir bertambah dibandingkan konsentrasi kesetimbangan awal. Sejalan dengan itu, hasil produk reaksi juga meningkat.

Pergeseran kesetimbangan kimia ke kiri menyebabkan peningkatan konsentrasi kesetimbangan zat awal dan penurunan konsentrasi kesetimbangan produk akhir, sehingga rendemennya akan menurun.

Arah pergeseran kesetimbangan kimia ditentukan dengan menggunakan prinsip Le Chatelier: “Jika pengaruh eksternal diberikan pada suatu sistem dalam keadaan kesetimbangan kimia (perubahan suhu, tekanan, konsentrasi satu atau lebih zat yang berpartisipasi dalam reaksi), ini akan menyebabkan peningkatan laju reaksi tersebut, yang terjadinya akan mengkompensasi (mengurangi) dampaknya."

Misalnya, dengan meningkatnya konsentrasi zat awal, laju reaksi maju meningkat dan kesetimbangan bergeser ke kanan. Sebaliknya, ketika konsentrasi zat awal berkurang, laju reaksi sebaliknya meningkat, dan kesetimbangan kimia bergeser ke kiri.

Ketika suhu meningkat (yaitu ketika sistem dipanaskan), kesetimbangan bergeser ke arah reaksi endotermik, dan ketika suhu menurun (yaitu ketika sistem mendingin) - menuju reaksi eksotermik. (Jika reaksi maju bersifat eksotermik, maka reaksi sebaliknya bersifat endotermik, dan sebaliknya).

Perlu ditekankan bahwa peningkatan suhu, sebagai suatu peraturan, meningkatkan laju reaksi maju dan mundur, namun laju reaksi endotermik meningkat lebih besar daripada laju reaksi eksotermik. Oleh karena itu, ketika sistem didinginkan, laju reaksi maju dan mundur menurun, tetapi juga tidak pada tingkat yang sama: untuk reaksi eksotermik lajunya jauh lebih kecil dibandingkan reaksi endotermik.

Perubahan tekanan mempengaruhi pergeseran kesetimbangan kimia hanya jika dua kondisi terpenuhi:

paling sedikit salah satu zat yang ikut serta dalam reaksi harus berbentuk gas, misalnya:

CaCO 3 (s) CaO (s) + CO 2 (g) - perubahan tekanan mempengaruhi perpindahan kesetimbangan.

CH 3 COOH (cair) + C 2 H 5 OH (cair) CH 3 COOC 2 H 5 (cair) + H 2 O (cair) – perubahan tekanan tidak mempengaruhi pergeseran kesetimbangan kimia, karena tidak ada zat awal atau akhir yang berbentuk gas;

jika beberapa zat berwujud gas, maka jumlah molekul gas di ruas kiri persamaan agar reaksi tersebut tidak sama dengan jumlah molekul gas di ruas kanan persamaan, misalnya:

2SO 2 (g) + O 2 (g) 2SO 3 (g) – perubahan tekanan mempengaruhi pergeseran kesetimbangan

I 2(g) + H 2(g) 2НI (g) – perubahan tekanan tidak mempengaruhi pergeseran kesetimbangan

Ketika kedua kondisi ini terpenuhi, peningkatan tekanan menyebabkan pergeseran kesetimbangan menuju reaksi, yang terjadinya mengurangi jumlah molekul gas dalam sistem. Dalam contoh kita (pembakaran katalitik SO 2) ini akan menjadi reaksi langsung.

Sebaliknya, penurunan tekanan menggeser kesetimbangan ke arah reaksi yang terjadi dengan pembentukan molekul gas dalam jumlah lebih banyak. Dalam contoh kita, ini adalah reaksi sebaliknya.

Peningkatan tekanan menyebabkan penurunan volume sistem, dan oleh karena itu peningkatan konsentrasi molar zat gas. Akibatnya, laju reaksi maju dan mundur meningkat, namun tidak pada tingkat yang sama. Penurunan tekanan menurut skema serupa menyebabkan penurunan laju reaksi maju dan mundur. Tetapi pada saat yang sama, laju reaksi yang menyebabkan pergeseran kesetimbangan menurun pada tingkat yang lebih rendah.

Katalis tidak mempengaruhi pergeseran kesetimbangan, karena itu mempercepat (atau memperlambat) reaksi maju dan mundur pada tingkat yang sama. Dengan kehadirannya, kesetimbangan kimia terbentuk lebih cepat (atau lebih lambat).

Jika suatu sistem dipengaruhi oleh beberapa faktor secara bersamaan, maka masing-masing faktor tersebut bertindak secara independen satu sama lain. Misalnya pada sintesis amonia

N 2(gas) + 3H 2(gas) 2NH 3(gas)

reaksi dilakukan dengan pemanasan dan dengan adanya katalis untuk meningkatkan kecepatannya.Tetapi pengaruh suhu menyebabkan kesetimbangan reaksi bergeser ke kiri, menuju reaksi endotermik terbalik. Hal ini menyebabkan penurunan keluaran NH3. Untuk mengkompensasi efek suhu yang tidak diinginkan ini dan meningkatkan hasil amonia, tekanan dalam sistem ditingkatkan secara bersamaan, yang menggeser kesetimbangan reaksi ke kanan, yaitu. menuju pembentukan molekul gas yang lebih sedikit.

Dalam hal ini, kondisi yang paling optimal untuk reaksi (suhu, tekanan) dipilih secara eksperimental, di mana reaksi akan berlangsung pada kecepatan yang cukup tinggi dan memberikan hasil produk akhir yang layak secara ekonomi.

Prinsip Le Chatelier juga digunakan dalam industri kimia dalam produksi sejumlah besar zat berbeda yang sangat penting bagi perekonomian nasional.

Prinsip Le Chatelier berlaku tidak hanya pada reaksi kimia reversibel, tetapi juga pada berbagai proses kesetimbangan lainnya: fisik, fisikokimia, biologi.

Tubuh manusia dewasa dicirikan oleh keteguhan relatif dari banyak parameter, termasuk berbagai indikator biokimia, termasuk konsentrasi zat aktif biologis. Namun keadaan seperti itu tidak bisa disebut keseimbangan, karena itu tidak berlaku untuk sistem terbuka.

Tubuh manusia, seperti sistem kehidupan lainnya, terus-menerus bertukar berbagai zat dengan lingkungan: ia mengonsumsi makanan dan melepaskan produk oksidasi dan pembusukannya. Oleh karena itu, ini merupakan ciri khas suatu organisme stabil, didefinisikan sebagai keteguhan parameternya dengan laju pertukaran materi dan energi yang konstan dengan lingkungan. Untuk perkiraan pertama, keadaan stasioner dapat dianggap sebagai serangkaian keadaan keseimbangan yang saling berhubungan melalui proses relaksasi. Dalam keadaan setimbang, konsentrasi zat yang ikut serta dalam reaksi dipertahankan karena penambahan produk awal dari luar dan pembuangan produk akhir ke luar. Perubahan kandungannya dalam suatu benda, tidak seperti sistem tertutup, tidak mengarah pada kesetimbangan termodinamika yang baru. Sistem kembali ke keadaan semula. Dengan demikian, keteguhan dinamis relatif dari komposisi dan sifat lingkungan internal tubuh dipertahankan, yang menentukan stabilitas fungsi fisiologisnya. Properti sistem kehidupan ini disebut berbeda homeostatis.

Selama kehidupan suatu organisme dalam keadaan stasioner, berbeda dengan sistem keseimbangan tertutup, terjadi peningkatan entropi. Namun seiring dengan itu, proses sebaliknya juga terjadi secara bersamaan - penurunan entropi akibat konsumsi nutrisi dengan nilai entropi rendah dari lingkungan (misalnya senyawa bermolekul tinggi - protein, polisakarida, karbohidrat, dll.) dan pelepasan produk dekomposisi ke lingkungan. Menurut posisi I.R. Prigogine, total produksi entropi suatu organisme dalam keadaan stasioner cenderung minimum.

Kontribusi besar terhadap pengembangan termodinamika nonequilibrium dibuat oleh I.R.Prigozhy, pemenang Hadiah Nobel tahun 1977, yang berpendapat bahwa “dalam sistem nonequilibrium ada wilayah lokal yang berada dalam keadaan setimbang. Dalam termodinamika klasik, kesetimbangan mengacu pada keseluruhan sistem, tetapi dalam keadaan non-ekuilibrium, hanya pada bagian-bagian individualnya.”

Telah ditetapkan bahwa entropi dalam sistem tersebut meningkat selama embriogenesis, selama proses regenerasi dan pertumbuhan neoplasma ganas.

Tetap tidak berubah selama parameter yang ditetapkannya konstan. Ketika kondisi berubah, keseimbangan terganggu. Setelah beberapa waktu, kesetimbangan kembali terjadi dalam sistem, yang ditandai dengan persamaan kecepatan baru dan konsentrasi kesetimbangan baru semua zat.

Proses peralihan suatu sistem dari satu keadaan setimbang ke keadaan setimbang lainnya disebut perpindahan atau pergeseran kesetimbangan kimia.

Kesetimbangan bergeser ke satu arah atau lainnya karena perubahan kondisi mempunyai pengaruh yang berbeda terhadap laju reaksi maju dan mundur. Kesetimbangan bergeser ke arah reaksi yang kecepatannya semakin besar bila kesetimbangan terganggu. Misalnya, jika kondisi luar berubah, kesetimbangan terganggu sehingga laju reaksi maju menjadi lebih besar daripada laju reaksi balik (V ® > V ¬), maka kesetimbangan bergeser ke kanan.

Secara umum arah pergeseran kesetimbangan ditentukan oleh prinsip Le Chatelier: Jika suatu pengaruh luar diberikan pada suatu sistem yang berada dalam keadaan setimbang, maka kesetimbangan tersebut bergeser ke arah yang melemahkan pengaruh pengaruh luar tersebut.

Pergeseran keseimbangan dapat disebabkan oleh:

Perubahan suhu;

Mengubah konsentrasi salah satu reagen;

Perubahan tekanan.

Mari kita membahas pengaruh masing-masing faktor ini terhadap keadaan kesetimbangan kimia secara lebih rinci.

Perubahan suhu. Peningkatan suhu menyebabkan peningkatan konstanta laju proses endoterm (DH 0 T > 0 dan DU 0 T > 0) dan penurunan konstanta laju proses eksotermik (DH 0 T< 0 и DU 0 Т < 0), следовательно, Ketika suhu meningkat, kesetimbangan bergeser ke arah reaksi endoterm, dan ketika suhu menurun, ke arah reaksi eksoterm.

Misalnya:

N 2(g) + 3H 2(g) Û 2NH 3(g) DH 0 T = -92,4 kJ/mol, yaitu proses langsung bersifat eksotermik; oleh karena itu, dengan meningkatnya suhu, kesetimbangan akan bergeser ke kiri (ke arah reaksi sebaliknya).

Perubahan konsentrasi. Ketika konsentrasi suatu zat meningkat, kesetimbangan bergeser ke arah konsumsi zat tersebut, dan ketika konsentrasi suatu zat menurun, kesetimbangan bergeser ke arah pembentukannya.

Misalnya, untuk reaksi 2HCl (g) Û H 2 (g) + Cl 2 (g), peningkatan konsentrasi hidrogen klorida menyebabkan pergeseran kesetimbangan ke kanan (ke arah reaksi langsung). Hasil yang sama dapat diperoleh dengan mengurangi konsentrasi hidrogen atau klorin.

Perubahan tekanan. Jika beberapa zat gas terlibat dalam reaksi, maka dengan meningkatnya tekanan, kesetimbangan bergeser ke arah pembentukan lebih sedikit mol zat gas dalam campuran gas dan, dengan demikian, menuju penurunan tekanan dalam sistem. Sebaliknya, dengan menurunnya tekanan, kesetimbangan bergeser ke arah pembentukan lebih banyak mol gas, yang menyebabkan peningkatan tekanan dalam sistem.

Contoh:

N 2(g) + 3H 2(g) Û 2NH 3(g) .

1 mol + 3 mol x 2 mol

Ketika tekanan dalam sistem meningkat, kesetimbangan reaksi ini bergeser ke kanan (ke arah reaksi langsung).

Jika jumlah mol zat gas yang sama ikut serta dalam reaksi maju dan mundur, maka perubahan tekanan tidak menyebabkan pergeseran kesetimbangan kimia.

Katalis tidak mempengaruhi pergeseran kesetimbangan; katalis hanya mempercepat permulaan kesetimbangan kimia.

Kesetimbangan kimia, yang sesuai dengan persamaan laju reaksi maju dan mundur serta nilai minimum energi Gibbs (G 0 t =O), adalah keadaan sistem yang paling stabil dalam kondisi tertentu dan tetap tidak berubah selama parameter di mana keseimbangan terbentuk tetap konstan. Ketika kondisi berubah, keseimbangan terganggu dan bergeser ke kiri atau ke kanan. Setelah beberapa waktu, sistem kembali menjadi setimbang, yaitu. itu berpindah dari satu negara ke negara lain. Kesetimbangan baru dicirikan oleh persamaan baru dalam laju reaksi maju dan mundur serta konsentrasi kesetimbangan baru semua zat dalam sistem.

Kesetimbangan kimia bersifat mobile (dinamis). Ia bergeser ke satu arah atau lainnya karena perubahan kondisi mempunyai pengaruh yang berbeda terhadap laju reaksi maju dan mundur, sehingga melanggar kesetaraan laju. Jika pada saat kondisi luar berubah, kesetimbangan kimia terganggu sehingga laju reaksi maju menjadi lebih besar daripada laju reaksi balik, maka kesetimbangan bergeser ke kanan. Jika kesetimbangan terganggu sehingga laju reaksi maju menjadi lebih kecil dibandingkan laju reaksi balik, maka kesetimbangan bergeser ke kiri. Arah pergeseran kesetimbangan dalam kasus umum ditentukan oleh prinsip Le Chatelier:

Jika pengaruh luar diberikan pada suatu sistem yang berada dalam keadaan setimbang, maka kesetimbangan tersebut bergeser ke arah yang melemahkan pengaruh pengaruh luar tersebut.

Pergeseran kesetimbangan dapat disebabkan oleh perubahan suhu, konsentrasi salah satu reagen, atau tekanan. Suhu adalah parameter yang menentukan nilai konstanta kesetimbangan suatu reaksi kimia. Dengan meningkatnya suhu, konstanta kesetimbangan proses eksotermik H 0 t menurun<О или U 0 т <0), при понижении температуры увеличивается. Это значит, что при повышении температуры равновесие экзотермической реакции смещается влево, поскольку прямая реакция идет с выделением теплоты.

Laju reaksi eksotermik dan endotermik meningkat dengan meningkatnya suhu dan menurun dengan menurunnya suhu. Namun perubahan kecepatan tidak sama dengan kenaikan (atau penurunan suhu), oleh karena itu, dengan memvariasikan suhu, kesetimbangan dapat bergeser ke arah tertentu. konstanta kimia homogen

Pergeseran kesetimbangan dapat disebabkan oleh perubahan konsentrasi salah satu komponen: dengan menambahkan suatu zat ke dalam sistem kesetimbangan atau dengan mengeluarkannya dari sistem. Menurut prinsip Le Chatelier, ketika konsentrasi salah satu peserta reaksi berubah, kesetimbangan bergeser ke sisi yang mengkompensasi perubahan tersebut, yaitu. dengan peningkatan konsentrasi salah satu zat awal - ke kanan, dan dengan peningkatan konsentrasi salah satu produk reaksi - ke kiri.

Memang dengan meningkatnya konsentrasi zat awal A (atau B) dalam sistem kesetimbangan A + B<=>Kesetaraan kecepatan C+D = dilanggar, karena laju reaksi maju meningkat

K 1 C A C B ; keseimbangan bergeser ke kanan. Jika konsentrasi produk reaksi C (atau D) ditingkatkan, maka laju reaksi sebaliknya akan meningkat = menjadi 1 C C C D, kesetimbangan bergeser ke kiri.

Jika setidaknya satu zat gas terlibat dalam reaksi reversibel, pergeseran kesetimbangan dapat disebabkan oleh perubahan tekanan. Peningkatan tekanan pada T=const setara dengan kompresi gas, yaitu. meningkatkan konsentrasinya. Dengan meningkatnya konsentrasi komponen gas, laju reaksi meningkat sesuai dengan hukum aksi massa, yang menyebabkan pergeseran kesetimbangan ke arah penurunan konsentrasi komponen gas. Ketika tekanan berkurang pada T = konstan, gas memuai dan konsentrasinya dalam sistem berkurang. Hal ini menyebabkan penurunan laju reaksi; kesetimbangan bergeser ke arah peningkatan tekanan gas.

Jika beberapa zat gas terlibat dalam suatu reaksi, maka ketika tekanan berubah, semua konsentrasinya berubah secara bersamaan dan merata. Namun, pergeseran keseimbangan mungkin tidak terjadi.

Jadi, sesuai dengan prinsip Le Chatelier, dengan meningkatnya tekanan, kesetimbangan bergeser ke arah pembentukan lebih sedikit mol zat gas dalam campuran gas dan, dengan demikian, menuju penurunan tekanan dalam sistem. Sebaliknya, ketika pengaruh luar menyebabkan penurunan tekanan, kesetimbangan bergeser ke arah pembentukan lebih banyak mol gas, yang melawan pengaruh luar dan menyebabkan peningkatan tekanan dalam sistem.

Berdasarkan prinsip Le Chatelier, dimungkinkan untuk memilih kondisi kesetimbangan kimia yang memberikan hasil produk reaksi tertinggi. Prinsip Le Chatelier berlaku tidak hanya untuk kesetimbangan kimia; itu juga dapat diterapkan pada proses transformasi fase: penguapan, kondensasi, dll.