Головна

Кінетика рівноважних процесів

  1.  I. Статистичні методи побудови динамічних об'єктів технологічних процесів.
  2.  IDEF0-методологія моделювання бізнес-процесів
  3.  IDEF0-методологія моделювання бізнес-процесів
  4.  III. Психічні властивості особистості - типові для даної людини особливості його психіки, особливості реалізації його психічних процесів.
  5.  VII. Взаємозв'язок процесів обміну речовин
  6.  А) Зниження процесів ресинтезу АТФ
  7.  А) Зниження процесів ресинтезу АТФ

З плином часу швидкість будь-якої реакції, яка вимірюється по убутним концентрацій вихідних речовин, зменшується, так як у міру взаємодії речовин їх концентрації зменшуються. Якщо реакція є оборотною, то одночасно зі зменшенням концентрацій вихідних речовин і, отже, зі зменшенням швидкості прямої реакції буде збільшуватися швидкість зворотної реакції, так як збільшуються концентрації продуктів реакції.

Так, для гомогенної реакції:

aA + bB ? cC + dD,

швидкість прямої реакції:

швидкість зворотної реакції:

Як тільки швидкості обох реакцій стають однаковими, в системі встановлюється динамічна рівновага і подальша зміна концентрації всіх що беруть участь в реакції речовин припиняється.

Таким чином, в стані хімічної рівноваги ми маємо:

Дане співвідношення можна перетворити в такий спосіб:

Отримана формула показує, що при оборотних реакціях рівновага настає тоді, коли відношення твори рівноважних концентрацій речовин, що утворяться до твору рівноважних концентрацій вступають в реакцію речовин, взятих у ступенях, відповідних стехиометрическим коефіцієнтам, стане одно деякої постійної для даної реакції величиною. Ця величина Кс - Константа хімічної рівноваги, що замінює собою відношення двох постійних величин kпр. і kобр.. Ця залежність константи рівноваги з рівноважними концентраціями є виразом закону діючих мас для рівноважних систем.

У разі гетерогенних реакцій в вираз константи хімічної рівноваги, так само, як і в вираз закону діючих мас для швидкості хімічної реакції, не входять концентрації речовин, що знаходяться в твердій фазі.

наприклад:

3Fe(Тв.) + 4H2O(Пар) ? Fe3O4 (тв.) + 4H2 (газ),

Для реакцій, що протікають між газами, константа рівноваги може бути виражена через парціальні тиску газів p:

наприклад:

2NO + O2 ? 2NO2,

Нескладно бачити, що між константою рівноваги, вираженої через рівноважні концентрації (Kc) І константою рівноваги, вираженої через парціальні тиску (Kp) Існує взаємозв'язок:

де Dn - Різниця числа молекул між лівою і правою частинами рівняння.

Відзначимо основні властивості константи рівноваги:

1. Чисельне значення константи рівноваги залежить від природи реагуючих речовин і від температури, але не залежить від концентрацій реагентів (парціальних тисків для газофазних реакцій).

2. Каталізатор не впливає на величину константи рівноваги. Присутність каталізатора в системі лише наближає момент настання рівноваги.

3. Чисельне значення константи рівноваги при стандартних умовах можна знайти з термодинамічних даних, не проводячи хімічних експериментів. Дійсно, з рівняння:

величину K можна обчислити з табличних даних DH0 і DS0:

4. Величина K ніколи не буває рівною нулю або нескінченності, тобто, для будь-якої реакції вихід відрізняється від нуля, хоча становище рівноваги може бути сильно зрушено в будь-яку сторону.

 Термодинаміка рівноважних процесів |  Вплив температури.


 Залежність швидкості реакції від концентрацій реагентів. |  Залежність швидкості реакції від температури. |  енергія активації |  Порядок і молекулярної реакції |  Реакції I порядку |  Механізми протікання хімічних реакцій |  фотосинтез |  ферментативний каталіз |  Еталони рішення задач |  хімічна рівновага |

© 2016-2022  um.co.ua - учбові матеріали та реферати