Химическое равновесие. Химические реакции бывают необратимые и обратимые

Химические реакции бывают необратимые и обратимые.

Необратимыми называются реакции, которые протекают только в одном направлении до полного израсхо дования одного из реагирующих веществ.

Необратимыми являются, например, взаимодействие активных металлов с кислородом, водой, кислотой или термическое разложение сложных веществ:

2Са + О₂ → 2СаО Са + H₂SО_4(paзб.) → CaSО₄ + H₂↑

2KMnО₄ → K₂MnО₄ + MnО₂ + О₂↑ Ca + 2H₂О → Ca(OH)₂ + H₂↑

4Ca + 5H₂SО_4(конц.) → 4CaSО₄ + H₂S↑ + 4H₂О NH₄NО₃ → 2H₂О + N₂О↑

Однако в природе необратимых реакций меньше, чем обратимых, которые лучше называть обратимыми процессами.

Обратимыми называются процессы, в которых одновременно протекают две взаимно противоположные реакции - прямая и обратная.

Примером обратимых процессов являются реакции образования и разложения йодоводорода или сложного эфира:

СН₃СООН + С₂Н₅ОН ↔ СН₃СООС₂Н₅ + Н₂О H₂ + I₂ ↔ 2HI

В таких химических системах при определенных условиях одновременно протекают как прямая, так и обратная реакция. При этом в результате каждой реакции образуются исходные вещества, необходимые для осуществления противоположной реакции, причем уменьшение скорости одной реакции сопровождается увеличением скорости обратной реакции до тех пор, пока скорости обеих реакций не станут равными. Следовательно, в этих случаях в системе без каких-либо внешних воздействий происходят взаимообратные химические превращения, которые приводят систему в устойчивое равновесное состояние, характеризующееся равенством скоростей прямой и обратной реакции ( = ).

Химическим равновесием называется такое состояние обратимого процесса, при котором скорости прямой и обратной реакций равны.

Состояние химического равновесия в любой системе характеризуется постоянством параметров, описывающих эту систему. Поэтому в системе, где протекает обратимый процесс, в состоянии химического равновесия наблюдается не только равенство скоростей взаимно противоположных реакций, но и постоянство равновесных концентраций исходных и конечных веществ.