Химия. 11 класс

Химические свойства веществ вы в большинстве случаев изучали на примере необратимых реакций, то есть превращений, протекающих в определённых условиях только в одном направлении. Такие реакции заканчиваются, когда хотя бы один из реагентов полностью превращается в продукт. Если реагенты взяты в стехиометрическом соотношении, то реакция заканчивается при полном превращении всех исходных веществ.

Изучив материал § 18, вы узнали, что существует множество обратимых реакций, которые в определённых условиях проведения протекают как в прямом, так и в обратном направлениях одновременно. В результате реакции протекают не «до конца», а до состояния равновесия. При изменении условий протекания обратимой реакции её обычно можно провести преимущественно в прямом или обратном направлении.

В качестве примера рассмотрим обратимую реакцию синтеза йодоводорода из газообразных простых веществ при температуре 450 °С:

В начале реакции в сосуде находятся только водород H₂ и йод I₂.

Одновременно увеличивается количество йодоводорода, вследствие чего скорость обратной реакции (разложения HI) постепенно увеличивается. Через некоторое время скорости и прямой, и обратной реакций становятся одинаковыми и более не изменяются: _прям. = _{обратн.}

Такое состояние называется подвижным химическим равновесием, или просто химическим равновесием.

Химическое равновесие — это устойчивое состояние реакционной смеси, при котором прямая и обратная реакции протекают с одинаковой скоростью. В состоянии химического равновесия концентрации реагентов и продуктов реакции не изменяются со временем и называются равновесными.

Химическое равновесие устанавливается независимо от того, как осуществляется процесс — слева направо или справа налево. Если в реактор поместить йодоводород вместо смеси H₂ и I₂ и нагреть его до 450 °С, то через некоторое время скорость реакции разложения HI сравняется со скоростью реакции синтеза HI. Получится равновесная смесь с таким же соотношением количеств H₂, I₂ и HI, как в случае, если бы в качестве исходных веществ реагентов была взята смесь H₂ и I₂.