V ravnotežni zmesi so reaktanti in produkti v dinamičnem ravnotežju. Ravnotežno zmes lahko ohladimo ali segrejemo. Ker je konstanta ravnotežja odvisna od temperature, se ob spremembi temperature poruši tudi ravnotežje med reaktanti in produkti. Ravnotežne koncentracije snovi se morajo spremeniti, da se med njimi vzpostavi novo ravnotežje.
Vpliv spremembe temperature na položaj ravnotežja lahko pojasnimo z Le Chatelierovim načelom: Pri zvišanju temperature se ravnotežje pomakne v smer endotermne reakcije. Pri znižanju temperature se ravnotežje pomakne v smer eksotermne reakcije.
S spremembo temperature lahko vplivamo na vse ravnotežne reakcije, ker je konstanta ravnotežja (in s tem tudi položaj ravnotežja) odvisen od temperature. Za vrednotenje vpliva temperature pa moramo vedeti, ali je reakcija eksotermna (eksotermne reakcije imajo negativno standardno reakcijsko entalpijo: ΔH°r < 0) ali endotermna (endotermne reakcije imajo pozitivno standardno reakcijsko entalpijo: ΔH°r > 0).
Oglejmo si primer.
Dana je termokemijska enačba ravnotežne reakcije nastanka didušikovega tetraoksida iz dušikovega dioksida.
Iz negativne vrednosti standardne reakcijske entalpije lahko sklepamo, da je reakcija v desno smer eksotermna. Podobno lahko sklepamo, da je reakcija v nasprotno (levo) smer endotermna.
Razumevanje vpliva spremembe temperature na ravnotežno reakcijo je lažje, če si opredelitev kemijske reakcije glede na energijsko spremembo zapišemo ob puščici. Za dano enačbo napišemo besedo "eksotermna" nad puščico v desno smer, besedo "endotermna" pa pod puščico v levo smer.
| $\rm {2NO_2(g)}$ |
$\rm {N_2O_4(g)}$
|
$\Delta H_r^\circ =-57 \rm{ kJ}$ |
Pri znižanju temperature se ravnotežje pomakne v smer eksotermne reakcije. V danem primeru se bo torej ravnotežje pomaknilo v desno, povečala se bo koncentracija produkta (N2O4) in zmanjšala koncentracija reaktanta (NO2).
Naše sklepanje lahko preprosto eksperimentalno preverimo. NO2 je rjave barve, N2O4 pa je brezbarven. Pri višji temperaturi (leva posoda) je zmes bolj temna, ker vsebuje več rjavega NO2. Pri nižji temperaturi (desna posoda) je zmes bolj svetla, ker vsebuje manj rjavega NO2.