Хімія - універсальний довідник

ХІМІЯ НЕМЕТАЛІЧНИХ ЕЛЕМЕНТІВ

ХІМІЧНА РІВНОВАГА

Реакція окиснення діоксиду сульфуру— оборотна. Це означає, що через деякий час після початку реакції в системі встановлюється рівновага: швидкість утворення SО₃ дорівнює

швидкості його розкладання на SO₂ і O₂:

За високої температури переважно протікає реакція розкладу (рівновага зміщена вліво), і в рівноважній суміші вміст продукту SО₃ незначний. При зниженні температури рівновага зміщується вправо і в реакційній суміші вміст SО₃ зростає.

Це — екзотермічна реакція, у ній теплота виділяється, тому при відведенні теплоти (тобто при зниженні температури) рівновага зміщується вправо. Навпаки, підведення теплоти (тобто підвищення температури) перешкоджає протіканню екзотермічної реакції (сполучення) і сприяє протіканню ендотермічної реакції (розкладу SО₃), зміщенню рівноваги вліво.

Звідси напрошується висновок, що окиснення діоксиду сульфуру треба проводити, за можливості, за більш низьких температур.

Однак при температурах, нижчих за 800 °С, коли ступінь перетворення досить великий, реакція йде з такою малою швидкістю, що не може використовуватися у промисловості. У цьому випадку застосовується каталіз.

Інший спосіб зміщення хімічної рівноваги — зміна тиску. Він застосовується в реакціях, які супроводжуються помітною зміною об’єму, тобто в реакціях, де змінюється кількість газоподібної речовини. Підвищення тиску сприяє протіканню реакції, яка супроводжується зменшенням об’єму, тобто зменшенням кількості газоподібної речовини.

З огляду на це для реакції окиснення сірчистого газу, у якій із трьох об’ємів газоподібних речовин утворюється два

підвищення тиску викликає зміщення рівноваги вправо.

Підвищення концентрації одного з реагентів збільшує швидкість прямої реакції, тобто зміщує рівновагу вправо.

Підвищення концентрації одного з продуктів збільшує швидкість оборотної реакції, або ж зміщує рівновагу вліво, тому для збільшення виходу продукту застосовують надлишок одного з реагентів, у даному випадку, кисню (у складі повітря).