Обратимые и необратимые химические реакции. Химическое равновесие. Часть 2

На прошлом уроке мы на конкретных примерах разобрали, как протекают обратимые и необратимые химические реакции. Выяснили, какие из них могут протекать в обе стороны, а какие – только в одну. В этот раз мы поближе познакомимся с понятием химического равновесия: вот как оно работает для обратимых и необратимых реакций.

Химическое равновесие

Константа равновесия

В обратимых реакциях равновесие достигается, когда концентрации реагентов и продуктов достигают постоянного значения, называемого константой равновесия (K). Константа равновесия зависит от температуры и может быть выражена как отношение концентраций продуктов и реагентов, возведенных в степени их коэффициентов в химическом уравнении реакции.

Например, для обратимой реакции:

A + B ⇌ C + D

Константа равновесия выражается следующим образом:

K = [C] * [D] / [A] * [B]

Когда константа равновесия больше единицы, это означает, что продукты доминируют в состоянии равновесия, а когда константа равновесия меньше единицы — значит, доминируют реагенты. Константа равновесия равна единице, когда концентрации реагентов и продуктов равны.

В необратимых реакциях отсутствует равновесие, так как процесс проходит только в одном направлении, и константа равновесия не определяется. В таких реакциях реагенты полностью превращаются в продукты, и реакция не может быть обращена назад, даже при изменении условий реакции.

Например, реакция горения является необратимой, так как она происходит только в одном направлении. Если увеличить количество кислорода при горении, это ускорит реакцию, но не изменит направление реакции. Если уменьшить количество кислорода, реакция замедлится, но продукты не будут превращены обратно в реагенты.