На головну

Вплив зовнішніх умов на хімічну рівновагу

  1. IV. ВПЛИВ ЛЮДИНИ НА кругообіг речовин у природі
  2. lt; question> Яке з перерахованих умов є головним для існування демократичної політичної системи?
  3. N Зазор між електродами значно впливає на глибину проникнення струму і на термічну навантаження друкованого провідника в місці з'єднання з діелектриком.
  4. N На перехідний опір зварного з'єднання мають найбільший вплив особливості структури і напруженого стану шва.
  5. А) Біографія: шлях до «вершини»; б) "Справа Хайдеггера"; в) Філософські ідеї та їх вплив
  6. А) немає, (б) немає; 2) (а) немає, (б) рівновага; 3) (а) та, (б) немає;
  7. А) немає, (б) рівновага; 2) (а) та, (б) так; 3) (а) немає, (б) немає;

При сталості зовнішніх умов система може перебувати в стані рівноваги як завгодно довго. Якщо змінити ці умови (т. Е. Надати на систему якесь зовнішнє вплив), рівновага порушується; в системі виникає мимовільний процес, який триває до тих пір, поки система знову не досягне стану рівноваги (вже при нових умовах). Розглянемо, як впливають на стан рівноваги деякі фактори.

1.7.2 Вплив тиску і концентрації

Розглянемо кілька можливих випадків зсуву рівноваги.

1. У систему додано вихідна речовина. В цьому випадку

 ; ;

За рівняння ізотерми хімічної реакції (I.100 - I.101) отримуємо: ?F <0; ?G <0. У системі виникне мимовільний хімічний процес, спрямований в бік витрачання вихідних речовин і утворення продуктів реакції (хімічна рівновага зміщується вправо).

2. У систему доданий продукт реакції. В цьому випадку

 ; ;

Відповідно до рівняння ізотерми хімічної реакції, ?F> 0; ?G> 0 Хімічна рівновага буде зміщено вліво (в сторону витрачання продуктів реакції і утворення вихідних речовин).

3. Змінено загальний тиск (для реакцій в газовій фазі).

Парціальні тиску всіх компонентів Рi в цьому випадку змінюються в однаковій мірі; напрямок зміщення рівноваги буде визначатися сумою стехіометричних коефіцієнтів ?n.

З огляду на, що парціальний тиск газу в суміші дорівнює загальній тиску, помноженому на мольну частку компонента в суміші (Рi = РХi), ізотерму реакції можна переписати в наступному вигляді (тут ?n = ? (ni) Прод - ? (ni) Вих):

 (I.102)

 (I.103)

Приймемо, що Р2> Р1. У цьому випадку, якщо ?n> 0 (реакція йде зі збільшенням числа молей газоподібних речовин), то ?G> 0; рівновагу зміщується вліво. Якщо реакція йде зі зменшенням числа молей газоподібних речовин (?n <0), то ?G <0; рівновагу зміщується вправо. Інакше кажучи, збільшення загального тиску зміщує рівновагу в бік процесу, що йде зі зменшенням числа молей газоподібних речовин. Зменшення загального тиску газів в суміші (Р2 <Р1) буде зміщувати рівновагу в бік реакції, що йде зі збільшенням числа молей газоподібних речовин.

Необхідно відзначити, що зміна концентрації або тиску, зміщуючи рівновагу, не змінює величину константи рівноваги, яка залежить тільки від природи реагуючих речовин і температури.

1.7.3 Вплив температури на стан рівноваги

Підвищення або зниження температури означає придбання або втрату системою енергії і, отже, має змінювати величину константи рівноваги.

Запишемо рівняння (I.99) в наступному вигляді:

 (I.104)

 (I.105)

Продифференцировав вираз (I.105) по температурі, отримуємо для залежності константи рівноваги від температури рівняння (I.106) - ізобари Вант-Гоффа:

 (I.06)

Міркуючи аналогічним чином, для процесу, що проходить в ізохорно умовах, можна отримати Ізохор Вант-Гоффа:

 (I.107)

Ізобара і ізохора Вант-Гоффа пов'язують зміну константи хімічної рівноваги з тепловим ефектом реакції в ізобарних і ізохорно умовах відповідно. Очевидно, що чим більше за абсолютною величиною теплової ефект хімічної реакції, тим сильніше впливає температура на величину константи рівноваги. Якщо реакція не супроводжується тепловим ефектом, то константа рівноваги не залежить від температури.

Екзотермічні реакції: ?H ° <0 (?U ° <0). У цьому випадку, відповідно до (I.106, I.107), температурний коефіцієнт логарифма константи рівноваги негативний. Підвищення температури зменшує величину константи рівноваги, т. Е. Зміщує рівновагу вліво.

Ендотермічна реакції: ?H °> 0 (?U °> 0). В цьому випадку температурний коефіцієнт логарифма константи рівноваги позитивний; підвищення температури збільшує величину константи рівноваги (зміщує рівновагу вправо).

За допомогою зазначених рівнянь можна кількісно оцінити зміщення хім. рівноваги. Якісно оцінити зміщення рівновагу можна за допомогою принципу Ле-Шательє.

Дія розглянутих нами факторів (тиску, концентрації і температури), так само як і будь-яких інших, на систему, що знаходиться в стані рівноваги, узагальнює принцип зсуву рівноваги, званий також принципом Ле Шательє:

Якщо на систему, що знаходиться в стані істинного рівноваги, виявляється зовнішній вплив, то в системі виникає мимовільний процес, що компенсує даний вплив.

Напрямок протікання самовільного процесу можна визначити виходячи з:

знака зміни енергії Гіббса

значеннявеличини К (К> 1 >, К <1)

рівняння ізотерми Вант-Гоффа

З ізобари Вант-Гоффа можна розрахувати

?H °, якщо відомі К1, К2 і Т1, Т2 (дізнатися, екзо або ендотермічна реакція)

визначити К1, якщо відомі К2, Т1, Т2, ?H °

 



Каталозі | Структура і завантаження операційної системи DOS. Команди DOS і Norton Commander

Лекція № 4. Кінетика хімічних реакцій. | Від р (гази) | необоротні реакції | Методи визначення порядку реакції і констант швидкості з експериментальних даних. | Вплив температури на константу швидкості реакції | рівняння Арреніуса | Теорія активних зіткнень | Теорія активованого комплексу. | складні реакції |

© um.co.ua - учбові матеріали та реферати