Химическое равновесие наступает при условии, когда скорости прямой и обратной реакций равны. Например, если в реакции:

то система находится в состоянии химического равновесия.

Задача. Почему с увеличением концентрации исходных веществ скорость реакции возрастает? Запишите эту зависимость в общем виде в математической форме.

Решение. При увеличении концентрации реагирующих веществ скорость реакции увеличивается потому, что растет число столкновений, а следовательно, и вероятность химического превращения. Для реакции в общем виде аА + вВ --> АаВв можно записать скорость реакции v = К[А]^a • [В]^B, где [А] и [В] - концентрации исходных веществ, моль/л; К — константа скорости реакции. Если [А] = [В] = 1 моль/л, то К = v, то есть К - это скорость реакции при условии, что концентрации исходных веществ равны одному молю в литре.

Задача. Почему при повышении температуры скорость реакции возрастает? Выразите эту зависимость математически.

Решение. Простейшая зависимость скорости реакции от температуры выражается правилом Вант-Гоффа, согласно которому при повышении температуры на каждые 10 градусов скорость большинства реакций увеличивается в 2-4 раза:

Повышение температуры приводит к увеличению скорости реакции, так как при этом резко возрастает число активных молекул. За счет дополнительной энергии, полученной системой извне, молекулы приобретают необходимый запас энергии активации и, таким образом, становятся реакционноспособными.