Принцип Ле Шателье гласит, что если на систему, находящуюся в состоянии химического равновесия, оказывается внешнее воздействие (изменение концентрации, температуры или давления), то равновесие сместится в направлении, которое стремится компенсировать это воздействие. Рассмотрим реакцию:
[ 2CO(g) + O_2(g) \rightleftharpoons 2CO_2(g) + Q ]
где ( Q ) обозначает выделение тепла (экзотермическая реакция).
Влияние повышения температуры
При повышении температуры согласно принципу Ле Шателье система будет стремиться поглотить добавленное тепло. В случае экзотермической реакции, как данная, равновесие сместится в сторону эндотермического процесса, то есть влево (обратная реакция):
[ 2CO(g) + O_2(g) \leftarrow 2CO_2(g) ]
Таким образом, повышение температуры уменьшит концентрацию продуктов (CO2) и увеличит концентрацию реагентов (CO и O2).
Влияние понижения давления
Понижение давления в системе вызывает смещение равновесия в сторону увеличения общего числа молекул газа. В данной реакции количество молекул газа не изменяется (2 моль CO и 1 моль O2 реагируют с образованием 2 моль CO2). Следовательно, изменение давления не окажет значительного влияния на положение равновесия в данной реакции.
Увеличение числа молей кислорода
Увеличение концентрации одного из реагентов (в данном случае O2) приведет к смещению равновесия вправо согласно принципу Ле Шателье:
[ 2CO(g) + O_2(g) \rightarrow 2CO_2(g) ]
Это увеличивает концентрацию продуктов (CO2), так как система стремится использовать избыток кислорода.
Итог
- Повышение температуры сместит равновесие в сторону реагентов (CO и O2), уменьшая количество CO2.
- Понижение давления не окажет значительного влияния на равновесие из-за равного количества молей газов в реакции и продуктах.
- Увеличение концентрации кислорода сместит равновесие в сторону продуктов (CO2), увеличивая их количество.