Химия. 11 класс

Влияние давления в системе

При постоянных температуре и объёме давление в системе прямо пропорционально общему количеству газов в смеси. Если в ходе химической реакции количество (моль) газов в системе увеличивается, то давление возрастает. На примере обратимой реакции синтеза аммиака:

«math class=¨wrs_chemistry¨ xmlns=¨http://www.w3.org/1998/Math/MathML¨»«munder»«msub»«mi mathvariant=¨normal¨»N«/mi»«mrow»«mn»2«/mn»«mo»(«/mo»«mi mathvariant=¨normal¨»§#1075;«/mi»«mo»)«/mo»«/mrow»«/msub»«mrow»«mn»1«/mn»«mo»§#160;«/mo»«mi»§#1084;§#1086;§#1083;§#1100;«/mi»«/mrow»«/munder»«mo»+«/mo»«munder»«mrow»«mo»§#160;«/mo»«mn»3«/mn»«msub»«mi mathvariant=¨normal¨»H«/mi»«mrow»«mn»2«/mn»«mo»(«/mo»«mi mathvariant=¨normal¨»§#1075;«/mi»«mo»)«/mo»«/mrow»«/msub»«mo»§#160;«/mo»«/mrow»«mrow»«mn»3«/mn»«mo»§#160;«/mo»«mi»§#1084;§#1086;§#1083;§#1100;«/mi»«/mrow»«/munder»«mo»§#8644;«/mo»«mo»§#160;«/mo»«munder»«mrow»«mn»2«/mn»«msub»«mi»NH«/mi»«mrow»«mn»3«/mn»«mo»(«/mo»«mi mathvariant=¨normal¨»§#1075;«/mi»«mo»)«/mo»«/mrow»«/msub»«/mrow»«mrow»«mn»2«/mn»«mo»§#160;«/mo»«mi»§#1084;§#1086;§#1083;§#1100;«/mi»«/mrow»«/munder»«/math»

рассмотрим изменение количества газов в ходе химического превращения. Из уравнения реакции следует, что:

• а) в результате прямой реакции синтеза аммиака общее количество газов уменьшается с 4 до 2 моль, вследствие чего давление в системе понижается;
• б) в результате обратной реакции разложения аммиака общее количество газов увеличивается с 2 до 4 моль, вследствие чего давление в системе возрастает.

Если увеличить давление в системе, равновесие сместится в сторону его понижения, то есть уменьшения количества газов при протекании реакции в прямом направлении. Наоборот, при уменьшении давления равновесие сместится в обратном направлении для увеличения количества газов за счёт разложения аммиака.

Если объём системы можно изменить, то увеличение давления путём сжатия газов вызовет уменьшение их объёма и смещение равновесия в сторону протекания прямой реакции — взаимодействия азота и водорода.

Известно достаточно много обратимых реакций, в ходе которых общее количество газов не изменяется. Например:

«math class=¨wrs_chemistry¨ xmlns=¨http://www.w3.org/1998/Math/MathML¨»«mstyle indentalign=¨center¨»«msub»«mi»CO«/mi»«mrow»«mn»2«/mn»«mo»(«/mo»«mi mathvariant=¨normal¨»§#1075;«/mi»«mo»)«/mo»«/mrow»«/msub»«mo»§#160;«/mo»«mo»+«/mo»«mo»§#160;«/mo»«msub»«mi mathvariant=¨normal¨»H«/mi»«mrow»«mn»2«/mn»«mo»(«/mo»«mi mathvariant=¨normal¨»§#1075;«/mi»«mo»)«/mo»«/mrow»«/msub»«mo»§#160;«/mo»«mo»§#8644;«/mo»«mo»§#160;«/mo»«msub»«mi»CO«/mi»«mrow»«mrow»«mo»(«/mo»«mi mathvariant=¨normal¨»§#1075;«/mi»«/mrow»«mo»)«/mo»«/mrow»«/msub»«mo»§#160;«/mo»«mo»+«/mo»«mo»§#160;«/mo»«msub»«mi mathvariant=¨normal¨»H«/mi»«mn»2«/mn»«/msub»«msub»«mi mathvariant=¨normal¨»O«/mi»«mrow»«mo»(«/mo»«mi mathvariant=¨normal¨»§#1075;«/mi»«mo»)«/mo»«/mrow»«/msub»«mo»§#160;«/mo»«mo»§#8211;«/mo»«mo»§#160;«/mo»«mi»Q«/mi»«mo»;«/mo»«mspace linebreak=¨newline¨/»«msub»«mi»Fe«/mi»«mn»2«/mn»«/msub»«msub»«mi mathvariant=¨normal¨»O«/mi»«mrow»«mn»3«/mn»«mo»(«/mo»«mi»§#1090;§#1074;«/mi»«mo»)«/mo»«/mrow»«/msub»«mo»§#160;«/mo»«mo»+«/mo»«mo»§#160;«/mo»«mn»3«/mn»«msub»«mi mathvariant=¨normal¨»H«/mi»«mrow»«mn»2«/mn»«mo»(«/mo»«mi mathvariant=¨normal¨»§#1075;«/mi»«mo»)«/mo»«/mrow»«/msub»«mo»§#160;«/mo»«mo»§#8644;«/mo»«mo»§#160;«/mo»«mn»2«/mn»«msub»«mi»Fe«/mi»«mrow»«mo»(«/mo»«mi»§#1090;§#1074;«/mi»«mo»)«/mo»«/mrow»«/msub»«mo»§#160;«/mo»«mo»+«/mo»«mo»§#160;«/mo»«mn»3«/mn»«msub»«mi mathvariant=¨normal¨»H«/mi»«mn»2«/mn»«/msub»«msub»«mi mathvariant=¨normal¨»O«/mi»«mrow»«mo»(«/mo»«mi mathvariant=¨normal¨»§#1075;«/mi»«mo»)«/mo»«mo»§#160;«/mo»«/mrow»«/msub»«mo»§#8211;«/mo»«mo»§#160;«/mo»«mi»Q«/mi»«mo».«/mo»«/mstyle»«/math»

Очевидно, что в таких случаях изменение объёма системы или общего давления газообразных реагентов и продуктов реакции в ней не влияет на положение химического равновесия.