Принцип подвижного химического равновесия (Ле-Шателье).

Многие производственные процессы являются обратимыми. На константу равновесия не влияет изменение концентрации реагентов и продуктов реакции. Однако если непрерывно выводить образующиеся вещества из реакционной смеси (удаление выделяющихся газов, образующихся осадков малорастворимых веществ), то система все время будет находиться в неравновесном состоянии, в ней будет происходить образование все новых и новых количеств продуктов.

Выход продуктов реакции можно повысить и путем изменения температуры, давления или концентрации исходных веществ.

а) Влияние температуры.

Повышение температуры вызывает смещение равновесия в том направлении, в котором обратимая химическая реакция идет с поглощением тепла (т.е., чтобы уменьшить внешнее воздействие).

N_2(г) + 3Н_2(г)\(\leftrightarrow\) 2NH_3(г) + 91 кДж

Это экзотермическая реакция проходит с выделением тепла.

При Р=20 мПа и Т=300°С выход NH₃ равен 64%

 Т=600°С ‑ 8%

Повышение температуры смещает равновесие в сторону образования азота и водорода (в сторону эндотермической реакции).

На некоторых металлургических предприятиях при повышении температуры окружающего воздуха из труб появляется бурый газ. Это так называемый «лисий хвост». Это явление связано со смещением реакции

NO₂ \(\to\) N₂O₄ + Q.

NO₂ – бурого цвета, а N₂O₄ – бесцветный.

При повышении температуры равновесие смещается влево (т.к. реакция экзотермическая +Q), и из трубы идет бурый газ. Если температура понижается, то равновесие смещается вправо и газ N₂O₄ бесцветный.