Page 142 - 4663
P. 142
Кількісною характеристикою хімічної рівноваги служить величина,
яка називається константою хімічної рівноваги. Розглянемо її на прикладі:
H 2 + I 2 ↔ 2HI.
Згідно з законом діючих мас швидкості прямої та зворотної реакцій
виражаються кінетичними рівняннями:
2
V 1 = k 1[H 2][I 2]; V 2 = k 2[HI] .
При рівновазі швидкості прямої та зворотної реакцій рівні, звідки:
2 2
k 1[H 2][I 2] = k 2[HI] , або k 1/k 2 = [HI] /[H 2][I 2]
Відношення констант швидкості прямої та зворотної реакцій також є
константа і називається константою рівноваги даної реакції (K): k 1/k 2 = K.
2
У кінцевому плані: K = [HI] /[H 2][I 2].
У правій частині цього рівняння є ті концентрації взаємодіючих
речовин, які встановлюються при рівновазі - рівноважні концентрації. Ліва
частина рівняння є величиною сталою за незмінної температури. Можна
сказати, що у загальному випадку для оборотної реакції:
Aa + bB + … ↔ p P + qQ + … константа виражається рівнянням
[P] p [ Q] q
K
[A] a [ B] b
. (11.9)
Великі букви позначають формули речовин, а маленькі - коефіцієнти у
рівняннях реакцій.
Таким чином, за постійної температури константа рівноваги оборотної
реакції являє собою постійну величину, що показує співвідношення між
концентраціями продуктів реакції (чисельник) та вихідних речовин
(знаменник), що встановлюється при рівновазі.
У випадку гетерогенних реакцій у вираз константи рівноваги вносять
концентрації лише тих речовин, які перебувають у газовій або рідкій фазі.
Виходячи з виразу константи рівноваги, незалежно від початкових
концентрацій, рівновага в системі встановлюється завжди при тому самому
співвідношенні концентрацій продуктів реакції та реагуючих речовин. Це
співвідношення не залежить від того, які речовини беруть за вихідні.
Наприклад: H 2 + I 2 або HI.
Отже, константа рівноваги не залежить від концентрації речовин, а від
їх природи та температури реакції. У вираз константи хімічної рівноваги, як
і у вираз константи швидкості, концентрації входять у степенях, які рівні
стехіометричним коефіцієнтам у рівнянні реакції.
На стан хімічної рівноваги впливає концентрація реагуючих
речовин, температура, а для газоподібних - і тиск. При зміні одного з цих
141