对!就是可逆反应,因为很多化学反应不是说达到平衡就停止了!只是看起来停止了,实际上没有 。就好比睡得像猪一样的人,看起来他没有动静,对外界的反应也没回应,就像死掉了一样,但是本质上还是活着的!
同样对于一个达到反应限度的可逆反应,它已经化学平衡了,看起来放一万年没啥变化,就像“死掉的化学反应”,但是化学反应依旧在进行着,反应物会不断地变成生成物,同样生成物也会不断变成反应物,这一些都在你眼皮子底下进行着,你却看不到也难以测量出来 。
是因为反应物变成生成物,同样生成物也会变成反应物,正向反应的速率和逆向反应的速率是一样的,所以反应物以及生成物的质量没有改变 。
这个就好比,你吃一碗黄焖鸡花了20元,但是呢你做大扫除又赚到了20元,看起来你的总资金没有变化,但是你的资金是在流动的,有支出也有收获!
其实呢,对于所有的可逆反应,一旦反应开始进行,反应物转化成生成物,这时候,不单单只有反应物转化为生成物这个过程,还有生成物转化成反应物这个过程,所以反应还没到达限度的时候,正向反应和逆向反应是同时进行的!
我们只能看到反应只能是正向进行的,是因为正向反应的速率大于逆向反应是速率 。
敲黑板,一个可逆反应,从反应开始到反应达到限度处于平衡时候,正向反应和逆向反应是同时存在的 。并且直到平衡,正向反应和逆向反应还存在,它的反应速率是相等的且不为0 。
对了,这时候好事的同学可能又要问了,你一直说化学反应进行达到限度,他就平衡了,那么我又怎么知道它是不是真正的平衡了呢?可能它的反应速率很慢啊,我测量的间隔太靠近了,看不出物质还在改变啊,怎么解?还有有没有啥标准来判断反应是达到了限度呢?
很好,问题到这里,我们就可以引出著名的平衡常数K,下面有请K老爷出场!
在一定温度下,当一个可逆反应达到化学平衡时,生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值是一个常数,这个常数就是该反应的化学平衡常数(简称平衡常数),用符号K表示 。
至于化学平衡这个公式是怎么推导出来的,就不细讲了,在大学里面,会引入化学势的概念,可以说任何一本《无机化学》上面都会讲它的来源 。
我们只用记住这个K,它是温度的函数,也就是说在不同的温度下,化学反应的限度是不一样的 。比如在20℃下达到了化学平衡,如果你把温度升高到100℃那么它就是不平衡了 。
有了这个K老爷,事情就好办了,我们要判断这个反应是否达到了平衡,只需要查到在该温度下的平衡常数,然后测量出反应物和生成物的浓度,计算一下,看这个数值是不是等于K,如果小于K,显然这个反应没有达到限度,还必须朝着正向进行,如果大于K,则必须逆向进行达到平衡状态 。
K老爷出场后,勒夏特列老爷子也蠢蠢欲动了,刚才不是说嘛,在20℃下达到平衡的反应,如果把它温度升高到100℃,它就不平衡,而所有的可逆反应都要朝着平衡的方向移动,所以改变温度后,这个反应会朝着100℃平衡状态移动 。
那么究竟怎么移动呢?
勒夏特列老爷子总结了大量的事实,提出了平衡移动原则:如果改变影响平衡的条件之一(如温度、压强,以及参加反应的化学物质的浓度),平衡将向着能够减弱这种改变的方向移动 。
其实你可以把可逆反应想象成一个傲娇的女孩子,她已经满足自己小确幸的日子,你一干扰她,她就烦了 。
我:宝贝,来多喝热水 。可逆反应:不,我偏不,我就爱吃冰淇淋!我:宝贝,来给你冰淇淋,超冰的诺~可逆反应:啊啊啊,我不要,我不舒服,我要喝热热的奶茶!我:宝贝,奶茶我给你买来了,特意给你加了红糖,快喝吧 。可逆反应:噗,怎么这么甜,糖太多了叭,我要喝淡的,你这个大猪蹄子!我:啊?宝贝,你要吃大猪蹄子啊?
但是呢,可逆反应终究是斗不过你的,它只能减弱这种改变,但是无法消除这种改变,你降低温度,平衡朝着放热的方向进行,但是杯水车薪,反应体系的温度最终是会降低,它改变不了这个事实 。
所以说关心和不关心是两回事,和对方在一起时,那怕你觉得做这事没有必要,甚至对方还会反着跟你来,但是呢你的关心最终还是让女孩看在眼里,并因你而改变 。
不过前提是,人家已经是你女朋友了,这是第三步秘籍 。
——怎么又谈到追女孩了?
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