Rovnováha v chemických reakciách

Typy rovnováhy

• Statická rovnováha:
  • Stabilný stav, kde sa veci nemenia.
  • Príklady: sochy alebo kameňové veže.
• Dynamická rovnováha:
  • Zmeny, ktoré zabezpečujú rovnováhu v reakčných systémoch.
  • Je to rovnováha, ktorá sa neustále prispôsobuje meniacim sa podmienkam.

Chemická rovnováha

• Dynamická rovnováha vo fyzikálnej chémii:
  • Reakcia musí byť vratná (prebiehať oboma smermi).
  • Reprezentovaná šípkou v oboch smeroch.
• Priebeh vratnej reakcie:
  • Na začiatku je nulové množstvo častíc produktov, ktoré sa zvyšuje počas reakcie.
  • Počet reaktantov na začiatku je maximálny a klesá počas reakcie.
  • Rovnovážny stav: Počet častíc reaktantov a produktov sa nemení.

Stav chemickej rovnováhy

• Priama a spätná reakcia prebiehajú rovnakými rýchlosťami.
• Koncentrácia produktov a reaktantov sa nemení (rovnovážna koncentrácia).
• Vyjadrenie rovnováhy: Rovnovážna konštanta reakcie (Kc).

Gulbergov-Wageho zákon

• Rovnovážna konštanta: Podiel súčinov rovnovážnych koncentrácií produktov a reaktantov, umocnených na príslušné stechiometrické koeficienty.
• Ak Kc < 1, rovnováha je posunutá na stranu reaktantov.
• Ak Kc > 1, rovnováha je posunutá na stranu produktov.
• Ak Kc ≈ 1, rovnováha je nevyvážená.

Vplyv vonkajších faktorov

• Faktory ovplyvňujúce chemickú rovnováhu:
  1. Koncentrácia reaktantov alebo produktov.
  2. Teplota.
  3. Tlak (pri plynoch).
• Le Chatelierov princíp:
  • Ak reakcia je narušená, systém sa snaží obnoviť rovnováhu.

Príklady vplyvu vonkajších faktorov

• Koncentrácia:
  • Zvýšenie koncentrácie reaktantu vedie k preferovaniu priamej reakcie.
  • Zvýšenie koncentrácie produktu vedie k preferovaniu spätnej reakcie.
• Teplota:
  • Zvýšenie teploty preferuje endotermickú reakciu.
• Tlak:
  • Zvýšenie tlaku preferuje reakciu s menším počtom molov plynu.

Príklady na chemickú rovnováhu

• Reakcia syntézy amoniaku:
  • Priama reakcia je exotermická (energie medzi produktami).
  • Spätná reakcia je endotermická (energie medzi reaktantami).

Tieto poznámky poskytujú prehľad o dôležitých aspektoch chemických rovnováh a faktoroch, ktoré ich ovplyvňujú, vrátane príkladov a princípu Le Chatelierovho princípu na pochopenie posunu rovnováhy.