Для анализа того, как изменения условий влияют на положение химического равновесия, можно использовать принцип Ле Шателье. Этот принцип гласит, что если на систему, находящуюся в равновесии, оказывается внешнее воздействие (изменение концентрации, температуры или давления), то равновесие сместится таким образом, чтобы минимизировать это воздействие.
Рассмотрим реакцию:
[ 2H_2 + O_2 \leftrightarrow 2H_2O + Q ]
где ( Q ) обозначает выделение тепла (экзотермическая реакция).
А) При повышении температуры.
Поскольку реакция экзотермическая, повышение температуры приведет к тому, что система будет стремиться поглотить добавленное тепло. Это достигается путем смещения равновесия в сторону эндотермического процесса, то есть влево (обратная реакция, поглощающая тепло).
Б) При понижении температуры.
Понижение температуры приведет к тому, что система будет стремиться выделить тепло для компенсации потери тепловой энергии. Следовательно, равновесие сместится в сторону экзотермической реакции, то есть вправо (прямая реакция).
В) При уменьшении давления.
Уменьшение давления в системе, где общее количество молекул газа уменьшается в результате реакции (с 3 молекул до 2 молекул), приведет к смещению равновесия в сторону уменьшения давления, то есть вправо (прямая реакция).
Г) При увеличении давления.
Увеличение давления в системе приведет к тому, что равновесие сместится в сторону уменьшения давления, то есть влево (обратная реакция), где количество молекул газа больше (3 молекулы против 2).
Итак, равновесие смещается влево (обратная реакция):
- при повышении температуры (А)
- при увеличении давления (Г)