Echilibru chimic. Legea echilibrului chimic

Echilibru chimic. Legea echilibrului chimic

In sistem izolat :

a)       Evolutie spre o stare de repaus chimic,

b)       printr-o reactie totala sau completa

2Na + 2H₂O 2NaOH + H₂

b) Nici-o evolutie (stari metastabile)

N₂ + O₂ ; H₂ + O₂ ; H₂ + Cl₂

c) Evolutie spre o stare de echilibru, printr-o reactie inversibila sau de echilibru

CH₃COOH + C₂H₅OH C₂H₅COOCH₃ + H₂O

t = 0 1 mol 1 mol 0 moli 0 moli

t = t₁ 0,8 0,8 0,2 0,2

t = t_i 0,33 0,33 0,67 0,67

t = t_e 0,33 0,33 0,67 0,67

echilibru dinamic

Legea echilibrului chimic (legea actiunii maselor,

legea Guldberg si Waage)

aA + bB cC + dD

v₁ =K₁ [A]^a[B]^b ; v₂ =K₂ [C]^c[D]^d

v₁ = v₂

;

CH₃COOH + C₂H₅OH C₂H₅COOCH₃ + H₂O

t = 0 1 mol 1 mol 0 moli 0 moli

t = t₁ 0,8 0,8 0,2 0,2

t = t_i 0,33 0,33 0,67 0,67

t = t_e 0,33 0,33 0,67 0,67

DG⁰ = R T lnK_c

legea lui Van't Hoff

Deplasarea echilibrului chimic

Factori de echilibru : C(p_i), T, P

Ruptura de echilibru

Principiul Le Chatelier (principiul diminuarii constrangerii) :

Orice modificare a unui factor de echilibru (exercitarea unei constrangeri) conduce la o deplasare a echilibrului in sensul reactiei care se opune acestei modificari

a) Influenta concentratiei (presiunii partiale)

aA + bB cC + dD

b) Influenta temperaturii

aA + bB cC + dD

Scaderea de temperatura deplaseaza echilibru in sensul reactiei exoterme si invers

DH < 0

;

lnK_c < ; K_c <

c) Influenta presiunii totale (P)

La o crestere a presiunii P a sistemului, echilibrul se deplaseaza in sensul reactiei in care se micsoreaza numarul de moli de substanta gazoasa (presiunea partiala)

n_A, n_B, n_C, n_D

n_A + n_B + n_C + n_D = n

p_A, p_B, p_C, p_D

p_A + p_B + p_C + p_D =P

Dn < 0 ; P ; P^Dn

EXEMPLE

;

a) Sinteza amoniacului

N₂ (g) + 3H₂ (g) 2NH₃ (g)

DH = 46,2 kJ/mol ; Dn = 2 2 < 0

NH₃

racire presiune cat mai mare (400-1 000 bar)

h ; T = 500°C ; P = 450 bar ; reciclarea gazelor

b) Obtinerea varului prin calcinarea calcarului

CaCO₃ (s) CaO (s) + CO₂ (g)

Dn = 1 0 = 1 > 0 ; micsorare de P prin eliminare de CO₂

c) Reducerea oxidului de fier in furnal

FeO (s) + CO (g) Fe (s) + CO₂ (g)

Dn = 1 1 = 0 , presiunea nu are nici-o influenta