A reverzibilitását kémiai reakciók
A reverzibilitását kémiai reakciók
A kémiai reakció az úgynevezett az átalakulás anyagok, amelyekben van egy változás azok összetételét és a (vagy) szerkezet.
A reakciót lehetőség a kedvező aránya az energia és entrópia tényezők. Ha ezek a tényezők kioltják egymást, az állam a rendszer nem változik. Ilyen esetekben azt mondjuk, hogy a rendszer egyensúlyban van.
Fellépő kémiai reakciókkal az egyik irányba, az úgynevezett visszafordíthatatlan. A legtöbb kémiai reakció reverzibilis. Ez azt jelenti, hogy ha azonos feltételek fordul elő, és a közvetlen és fordított reakciókat (különösen, ha ez egy zárt rendszerben).
rendszer állapot, amelyben az arány az előre reakció a fordított reakció sebességét, az úgynevezett kémiai egyensúly. Így a koncentráció a reagensek és a reakciótermékek változatlan marad (egyensúlyi koncentráció).
Az egyensúlyi állandó
Tekintsük a reakció termelő ammónia:
Írunk a kifejezés kiszámításának sebesség a vonal (1) és a hátsó (2) reakció:
1 = k1 [N2] [H2] 3
vonali sebesség és fordított reakciók, ezért tudjuk írni:
Az arány a két állandók - állandó. Ravnovesiya- konstans arányban a sebességi állandók forward és reverz reakciókat.
Általánosan lettek megfogalmazva, az egyensúlyi állandó:
mA + Nb ↔ PC + QD
K = [C] p [D] q / [A] m [B] n
Az egyensúlyi állandót a termékek arányának a koncentrációja a reakció termékek, hatványozási egyenlő a sztöchiometriai arányok a kiindulási anyagok a termék koncentrációjának hatványozást egyenlő a sztöchiometriai arányok.
Ha K fejezzük egyensúlyi koncentrációjának, gyakran jelöljük Kc. Azt is ki lehet számítani K a gáz révén parciális nyomás. Ebben az esetben, a K jelöli, Kr. Két Kc és Kp kapcsolat van:
ahol AN - változó mólszámainak minden gáz, ha átmegy a reagensek termékek R - egyetemes gázállandó.
K független a koncentráció, a nyomás, térfogat és a katalizátor jelenlétében, és a hőmérséklettől függ, és a reagensek természetétől,. Ha K sokkal kisebb, mint 1, akkor a keverék hatékonysága nagyobb, mint a kiindulási anyagok, és abban az esetben sokkal nagyobb, mint 1 - keverékéből álló termékek.
heterogén egyensúlyi
A kifejezés egyensúlyi koncentrációinak a komponensek állandó szilárdfázis tartalmaz tehát nem
A kémiai egyensúly jelenlétében megy végbe az összes komponens, de az egyensúlyi állandó nem függ a az anyagok koncentrációjának a szilárd fázis. Kémiai egyensúlyok - dinamikus folyamat. Ahhoz, hogy a tájékoztatás a reakció során, és dG - mintegy annak irányát. Ezek egymással kapcsolatot:
δG 0 = -R × T × LNK
δG 0 = -2303 × R × T × LGK
Az elmozdulás a kémiai egyensúly. Az elv Chatelier
A szempontjából folyamatok megfordítható kémiai reakciók nem kedvezőek, mivel szükség van tudomásuk van, hogyan lehet növelni a reakció hozamát termék, azaz meg kell tanulni, hogyan kell hárítani a kémiai egyensúlyt, hogy az oldalán a reakció termékeket.
Tekintsünk egy reakció, amelyben az ammónia növelésére van szükség hozam:
Annak érdekében, hogy elmozdulás az egyensúly felé az előre vagy hátra reakciót kell használni Chatelier elv. ha a rendszer egyensúlyba jár semmilyen tényező a (növekedés vagy csökkenés a hőmérséklet, nyomás, térfogat, az anyagok koncentrációjának), a rendszer ellensúlyozza ezt a műveletet.
Például, ha az egyensúly a rendszerben, hogy a hőmérséklet, majd a 2 lehetséges reakciók egyike, amely endoterm; Ha a nyomás növelése, az egyensúly felé tolódnak reakciót számos mól anyagok; ha a rendszer uvemenshit térfogat egyensúlyi tolódik növelését célzó nyomás; ha a koncentrációját növeljük az egyik a kiindulási anyagok a +2 lehetséges reakciók egyike, amely csökkenteni fogja a egyensúlyi koncentrációja a termék.
Ezért, figyelemmel a figyelembe vett reakció hozamának fokozása ammónia, szükség van, hogy növelje a koncentráció a kiindulási anyagok; alacsonyabb hőmérsékleten, mivel a direkt reakció exoterm, a nyomás növekedését vagy csökkenését.
Példák problémák megoldása
A hatást az egyensúlyt a rendszerben PCI5 ↔ PCI3 + CI2; ðH> 0