Πώς μετατοπίζεται μια αναστρέψιμη αντίδραση με την προσθήκη ουσίας;

Ας διερευνήσουμε πώς η προσθήκη μιας ουσίας μπορεί να μετατοπίσει μια αναστρέψιμη αντίδραση. Αυτή η ιδέα διέπεται από την αρχή του Le Chatelier.

Αρχή του Le Chatelier

Αυτή η αρχή δηλώνει ότι εάν μια αλλαγή κατάστασης εφαρμοστεί σε ένα σύστημα σε ισορροπία, το σύστημα θα μετατοπιστεί σε μια κατεύθυνση που ανακουφίζει από το άγχος. Δείτε πώς ισχύει για την προσθήκη μιας ουσίας:

1. Προσθήκη αντιδραστηρίου:

* Shift: Η αντίδραση θα μετατοπιστεί στο δεξιό (προς την πλευρά του προϊόντος) για να καταναλώσετε το προστιθέμενο αντιδραστήριο. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι το σύστημα θέλει να μειώσει τη συγκέντρωση του προστιθέμενου αντιδραστηρίου.

Παράδειγμα: Εξετάστε την αντίδραση:

N₂ (g) + 3H₂ (g) ⇌ 2nh₃ (g)

Εάν προσθέσουμε περισσότερο άζωτο (N₂), η ισορροπία θα μετατοπιστεί προς το δικαίωμα να παράγει περισσότερη αμμωνία (NH₃) και να καταναλώνει το προστιθέμενο άζωτο.

2. Προσθήκη προϊόντος:

* Shift: Η αντίδραση θα μετατοπιστεί στο αριστερά (προς την πλευρά του αντιδραστηρίου) για να καταναλώσετε το προστιθέμενο προϊόν. Το σύστημα στοχεύει στη μείωση της συγκέντρωσης του προστιθέμενου προϊόντος.

Παράδειγμα: Στην ίδια αντίδραση αμμωνίας, εάν προσθέσουμε περισσότερη αμμωνία (NH₃), η ισορροπία θα μετατοπιστεί προς τα αριστερά για να σχηματίσει περισσότερο άζωτο (N₂) και υδρογόνο (H₂) και να καταναλώσει την προστιθέμενη αμμωνία.

Σημαντικές εκτιμήσεις:

* φάση: Η προσθήκη μιας ουσίας επηρεάζει μόνο την ισορροπία εάν βρίσκεται στην ίδια φάση με τα αντιδραστήρια και τα προϊόντα. Η προσθήκη ενός στερεού σε μια αντίδραση υγρής φάσης δεν θα μετατοπίσει σημαντικά την ισορροπία.

* Stoichiometry: Η έκταση της μετατόπισης εξαρτάται από την στοιχειομετρία της αντίδρασης. Εάν η αντίδραση περιλαμβάνει περισσότερους γραμμομορείς μιας συγκεκριμένης ουσίας, προσθέτοντας ότι η ουσία θα έχει μεγαλύτερο αντίκτυπο στη μετατόπιση ισορροπίας.

Συνοπτικά

Η προσθήκη μιας ουσίας σε μια αναστρέψιμη αντίδραση θα προκαλέσει μετατόπιση της ισορροπίας σε μια κατεύθυνση που μειώνει τη συγκέντρωση της προστιθέμενης ουσίας. Πρόκειται για μια θεμελιώδη αρχή που χρησιμοποιείται για την κατανόηση και την πρόβλεψη του τρόπου με τον οποίο οι χημικές αντιδράσεις ανταποκρίνονται στις αλλαγές στο περιβάλλον τους.