ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Состояние равновесия из "Почему происходят химические реакции" Ниже мы приведем другие доказательства этого положения. Здесь же отметим только следующее. Все реакции обратимы, если ни один из продуктов реакции не удаляется из реакционного сосуда. Если же один или несколько продуктов реакции удаляются, то эти вещества, конечно, уже не могут участвовать в молекулярных столкновениях. В этих случаях обратная реакция невозможна. [c.91] Представление об обратимости химических реакций приводит к некоторым интересным выводам о том состоянии, которого химическая реакция достигает по истечении достаточного времени. [c.91] При некоторой концентрации реагентов частота столкновений водорода и иода, приводящих к реакции, понизится настолько, что в конце концов сравняется со скоростью, с которой молекулы иодистого водорода реагируют друг с другом. Когда скорости этих двух реакций — прямой и обратной — станут равными, система в целом уже не будет изменяться. Иодистый водород будет образовываться и вновь испытывать превращение с одинаковой скоростью. То же относится и к водороду и иоду. Таким образом, концентрации всех компонентов реакции сделаются постоянными во времени система придет к равновесию. Но реакции не прекращаются и в этом состоянии. Поэтому оно называется состоянием подвижного, или динамического, равновесия. [c.92] На рис. 22 схематично изображено изменение концентраций веществ во времени. (Мы принимаем, что в нашей системе возможна только одна реакция Нг + Ь = 2Н1.) Концентрации водорода и иода не обязательно должны быть равными в начальный момент, но уменьшаются они с одинаковой скоростью. Эта скорость падает со временем, поскольку с понижением концентрации реагентов уменьшается и число столкновений. Концентрация иодистого водорода со временем возрастает. Скорость этого роста в два раза больше скорости падения концентрации водорода или иода. Это получается потому, что для образования двух молей иодистого водорода нужен один моль водорода (а также иода). Скорость возрастания концентрации молекул Н1 тоже сначала велика, а затем падает. Ведь в единицу времени их образуется все меньше и меньше, а кроме того, они начинают реагировать между собой, образуя водород и иод. При равновесии все концентрации становятся постоянными во времени, и скорость их изменения обращается в нуль. [c.92] Последний эксперимент нетрудно провести. Дело в том, что водород затвердевает при значительно более низкой температуре, чем остальные компоненты реакции. [c.93] Поэтому поступают так дают системе достигнуть равновесия, затем вводят иодистый водород, содержащий радиоактивный водород. Полученную смесь пропускают через ловушку, охлаждаемую жидким азотом. При этом иод и иодистый водород вымораживаются. Остающийся в газообразном состоянии водород оказывается радиоактивным. Это и доказывает динамический характер равновесия. [c.94] Все экспериментальные данные подтверждают, что химическое равновесие является подвижным, динамическим равновесием. При химическом равновесии состояние системы не меняется во времени и все возможные реакции протекают в обе стороны с одинаковой скоростью. Система в целом не испытывает никаких превращений, хотя атомы и молекулы продолжают участвовать в реакциях. [c.94] Вернуться к основной статье