Теория:
Обычно мы рассматриваем химические реакции, считая, что реагенты полностью превращаются в новые вещества. Такие реакции существуют, их называют необратимыми. Примеры таких реакций:
- взаимодействие кислот с основаниями;
- реакции между растворами, если выпадает осадок;
- реакции, идущие с выделением газа;
- реакция горения.
Но большинство химических реакций протекает по-другому. Из реагентов 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 водородом: ;
- уравнение прямой реакции: ;
- уравнение обратной реакции: .
Примеры обратимых реакций:
- — углекислый газ реагирует с водой с образованием неустойчивой угольной кислоты;
- — в реакции оксида серы(\(IV\)) с водой тоже образуется неустойчивая сернистая кислота;
- — при окислении оксида серы(\(IV\)) получается оксид серы(\(VI\)), который разлагается на исходные вещества;
- — из азота и кислорода при высокой температуре образуется оксид, разлагающийся на азот и кислород.
Химическое равновесие
Известно, что скорость реакции зависит от концентрации реагирующих веществ. В ходе реакции реагенты расходуются, прямая реакция протекает всё медленнее. Скорость обратной реакции в это же время увеличивается, так как продуктов становится всё больше. Через некоторое время скорости прямой и обратной реакций выравниваются, 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 снижают выход продуктов и затрудняют получение веществ на химических производствах.
Источники:
Рис. 1. Изменение скорости прямой и обратной реакций. © ЯКласс.