Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove

14.1: Динамическое равновесие
СОДЕРЖАНИЕ

JoVE Core
Chemistry

A subscription to JoVE is required to view this content.

Education
Dynamic Equilibrium
 
ТРАНСКРИПТ

14.1: Динамическое равновесие

Обратимая химическая реакция представляет собой химический процесс, который протекает как в прямом (слева направо), так и в обратном (справа налево) направлениях. Когда скорость реакции переднего и заднего хода равна, концентрации реагент и видов продукции остаются постоянными с течением времени и система находится в равновесии. Специальная двойная стрелка используется для того, чтобы подчеркнуть обратимое значение реакции. Относительные концентрации реагенты и продуктов в равновесных системах сильно различаются; некоторые системы содержат в основном продукты, которые находятся в равновесии, некоторые содержат в основном реагенты, а некоторые содержат значительные количества обоих.

Динамическое равновесие в химических реакциях

Рассмотрим обратимое разложение бесцветного тетрароксида динитрогена на выход бурного диоксида азота, описанного уравнением:

Eq1

По мере начала реакции (время = 0) концентрация N2O4 реагент является конечной, а продукт NО2 равна нулю, поэтому реакция движения вперед продолжается с конечной скоростью, а скорость обратной реакции равна нулю. По мере прохождения времени N2O4 потребляется и его концентрация падает, при этом NО2 производится, и его концентрация увеличивается. Снижение концентрации реагент замедляет скорость реакции переднего хода, а увеличение концентрации продукта ускоряет скорость реакции заднего хода. Этот процесс продолжается до тех пор, пока скорость реакции переднего и заднего хода не станет равной, в это время реакция достигла равновесия. Важно подчеркнуть, что химическое равновесие является динамичным; реакция равновесия не “остановилась”, но идет в прямом и обратном направлениях с одинаковой скоростью. Таким образом, при равновесии концентрации N2O4 и NО2 больше не изменяются, так как скорость образования NО2 точно равна скорости потребления NО2, а скорость образования N2O4 точно равна скорости потребления N2O4.

Однородное и неоднородное равновесие

Однородное равновесие — это равновесие, в котором все реагенты и продукты (и любые катализаторы, если применимо) присутствуют на одной и той же фазе, водной или газообразной, как показано на следующих примерах:

Eq2

Гетерогенное равновесие включает в себя реагенты и продукты на двух или более разных этапах, как показано на следующем примере:

Eq3

Этот текст был адаптирован к Openstax, Химия 2е изд., раздел 13.1 «Химическое равновесие».

Tags

Dynamic Equilibrium Reversible Chemical Reaction Reactants Products Rate Of Formation Forward Reaction Reverse Reaction Chemical Equilibrium Thermal Decomposition Phosphorus Pentachloride Phosphorus Trichloride Chlorine Gas Concentration Relative Concentrations

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter