Химическое равновесие. Состояние химического равновесия достигается при равенстве скоростей прямой и обратной реакций ( кинетическое условие равновесия )

Состояние химического равновесия достигается при равенстве скоростей прямой и обратной реакций (кинетическое условие равновесия), при этом состав системы остается постоянным, а значение энергии Гиббса достигает минимального значения и со временем не изменяется (DG = 0 - термодинамическое условие равновесия).

Основным законом химического равновесия является закон действия масс (ЗДМ), который в случае гомогенной реакции можно сформулировать следующим образом:

Отношение произведения равновесных концентраций (парциальных давлений - для

газовых реакций) продуктов реакции в степени их стехиометрических коэффици-

Ентов к аналогичному произведению для исходных веществ при данной температуре

Есть величина постоянная.

Т.о. для химической реакции (*):

[B₁] ^b1 [B₂] ^b2.... П [B_i] ^bi Р_(В1)^b1 Р_(В2)^b2.... П Р_(Вi)^bi

Кc = ¾¾¾¾¾¾¾ = ¾¾¾¾¾ Кр = ¾¾¾¾¾ = ¾¾¾¾¾ (8)

[A₁] ^a1 [A₂] ^a2.... П [A_j] ^aj Р_(A1)^a1 Р_(A2)^a2.... П Р_(Aj)^aj

где Кс и Кр – константы равновесия реакции, выраженные соответственно через

равновесные концентрации и равновесные парциальные давления веществ.

Величина константы равновесия указывает на степень протекания реакции (слева направо): если Кс(Кр) > 1, то в равновесной смеси преобладают продукты реакции, если выполняется обратное соотношение Кс(Кр) < 0 – в равновесной смеси преобладают исходные реагенты.

Для гетерогенных реакций с участием газообразных веществ концентрации (парциальные давления) веществ, находящихся в конденсированной фазе (жидкой или твердой) считаются величинами постоянными и в выражение константы равновесия не входят!!!

Константа равновесия связана с термодинамическими параметрами системы уравнением изотермы химической реакции: DG^°_T = - RT ln Kp_T = - 2.3 RT lg Kp (9)