Краткий ответ
1. Обратимые и необратимые реакции
Обратимые реакции — это реакции, которые при одних и тех же условиях могут протекать как в прямом, так и в обратном направлениях:
- \(\mathrm{N_2 + 3H_2 \rightleftharpoons 2NH_3}\)
- \(\mathrm{2SO_2 + O_2 \rightleftharpoons 2SO_3}\)
Необратимые реакции — это реакции, которые практически идут только в одном направлении:
- \(\mathrm{AgNO_3 + NaCl \rightarrow AgCl\downarrow + NaNO_3}\)
- \(\mathrm{CH_4 + 2O_2 \rightarrow CO_2 + 2H_2O}\)
2. Химическое равновесие
Химическое равновесие — это состояние обратимой реакции, при котором скорости прямой и обратной реакций становятся равными, поэтому концентрации веществ остаются постоянными.
Равновесие называют динамическим, потому что обе реакции продолжаются одновременно, но с одинаковыми скоростями. Вещества постоянно превращаются друг в друга, поэтому реакция не прекращается.
3. Принцип Ле Шателье
Если на систему, находящуюся в химическом равновесии, оказать внешнее воздействие, то равновесие сместится в сторону той реакции, которая ослабляет это воздействие.
Как применять принцип Ле Шателье
- При увеличении концентрации исходного вещества равновесие смещается в сторону образования продуктов.
- При увеличении давления в газовой системе равновесие смещается в сторону меньшего числа молекул газа.
- При повышении температуры равновесие смещается в сторону эндотермической реакции, то есть реакции, идущей с поглощением теплоты.
Проверка на примере
Для реакции
\[ \mathrm{N_2 + 3H_2 \rightleftharpoons 2NH_3} \]
при увеличении давления равновесие сместится вправо, потому что слева находится \(4\) моль газа, а справа — \(2\) моль.
