Теория:
Обычно мы рассматриваем химические реакции, считая, что реагенты полностью превращаются в новые вещества. Такие реакции существуют, их называют необратимыми. Например, многие реакции ионного обмена идут до конца, если образуется газ, осадок или слабый электролит. Необратимы также реакции горения, многие реакции термического разложения твёрдых веществ (например, разложение перманганата калия).
Но большинство химических реакций протекает по-другому. В продукты превращается только часть реагентов, потому что реакции идут одновременно в двух направлениях. Из исходных веществ образуются продукты реакции, а образовавшиеся продукты реагируют между собой и опять превращаются в исходные вещества. Такие реакции называют обратимыми.
Обратимыми называются реакции, которые в одних и тех же условиях протекают в противоположных направлениях.
В уравнениях обратимость обозначается двумя стрелками, одна реакция называется прямой, а другая — обратной. Пример:
- уравнение реакции азота с кислородом: ;
- уравнение прямой реакции — ;
- уравнение обратной реакции — .
Химическое равновесие
Известно, что скорость реакции зависит от концентрации реагирующих веществ. В ходе реакции реагенты расходуются и их концентрации постепенно уменьшаются. Значит, снижается и скорость прямой реакции. Скорость обратной реакции в это же время увеличивается, так как продуктов становится всё больше. Через некоторое время скорости прямой и обратной реакций выравниваются и устанавливается химическое равновесие.
Химическое равновесие — такое состояние реагирующей смеси, при котором скорости прямой и обратной реакций равны.
Рис. \(1\). Изменение скорости прямой и обратной реакций
В состоянии химического равновесия идут обе реакции, но концентрации веществ не изменяются.
Обратимость реакций и установление химического равновесия снижает выход реакций и затрудняет получение продукции на химических производствах.
Источники:
Рис. 1. Изменение скорости прямой и обратной реакций. © ЯКласс.