Глава 4. Химическая термодинамика

Модель 4.12.  Химическое равновесие

Данная модель показывает, как принцип Ле Шателье выполняется в обратимой химической реакции. Также она поясняет смысл такого понятия, как константа равновесия для обратимой реакции.

В левом окне модели схематически изображен химический сосуд, заполненный смесью исходных компонентов и продуктов реакции. Количество исходных компонентов пропорционально количеству синих клеток в сосуде, количество продуктов пропорционально количеству красных клеток. В процессе реакции синие клетки могут превращаться в красные (это символизирует прямое протекание реакции), или же, наоборот, красные – превращаться в синие (обратное протекание).

Пометив опцию Добавление в правой нижней части модели, вы можете выбрать количество добавляемых исходных компонентов или продуктов реакции при помощи полей ввода с кнопками прокрутки, расположенных ниже. Обратите внимание, что если мы добавили исходных компонентов, то после нажатия кнопки Старт более интенсивно идет реакция в сторону синтеза продуктов. Если же были добавлены продукты реакции, то реакция, напротив, идет в сторону распада продуктов на исходные компоненты.

Все это иллюстрирует принцип Ле Шателье: если система, находящаяся в состоянии равновесия, была выведена из него, в ней начинают происходить процессы, возвращающие ее к состоянию равновесия. В данном случае, когда добавляются относительно небольшие количества исходных веществ или продуктов реакции, система переходит к новым равновесным концентрациям, удовлетворяющим константе равновесия, причем эти значения не слишком отличаются от первоначальных равновесных концентраций. Сами эти равновесные концентрации могут быть изменены при помощи поля ввода с кнопками прокрутки, задающего значение константы равновесия данной химической реакции. При K = 1 равновесные концентрации исходных веществ и продуктов реакции одинаковы. При K < 1 равновесие смещено в сторону исходных веществ, а при K > 1 – в сторону продуктов реакции.