如何用追女孩理解高中化学反应原理?( 四 )


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?)
值得一提的事,勒夏特列原理是适用于已经达到平衡的可逆反应!敲黑板“已经达到平衡”,那么对于没有达到平衡的可逆反应,你这样改变它是没有意义的 。
从勒夏特列原理,我们可以看到改变一个已经平衡的可逆反应,可以通过改变温度、浓度、压强这几种方法来实现 。这几种方法是不是很像之前讲的改变化学反应速率的方法?但是呢,有个问题,改变化学反应速率的方法中有个很重要的就是可以加催化剂,那催化剂能不能改变化学反应的平衡呢?
很遗憾,并不能!
其实能把反应速率和平衡移动的改变方法联系到一起,你已经很接近答案了!勒夏特列原理的本质就是通过改变一方反应的速率,从而让平衡移动 。
前面我们说到,一个平衡的可逆反应,它的正向反应速率和逆向反应速率是一样的,有多少反应物生成,就有多少反应物消耗掉 。通过改变浓度或者压强,让一方的反应速率大于另外一方,这样反应就会一方的方向进行 。如果是改变温度的话,温度会同时影响正反应和逆反应的速率,但是温度会影响到K老爷(平衡常数),这样正向或者逆向反应速率的变化值不一样,它就会朝着新温度下的平衡的方向进行 。那么对于催化剂,催化剂加到一个已经平衡的可逆反应中,它确实能加快反应速率,但是正向反应速率和逆向反应速率都是加的一样多的,所以最后正向和逆向反应速率还是一样的,还是保持平衡!


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