Химическое равновесие icon

Химическое равновесие


Скачать 13.23 Kb.
НазваниеХимическое равновесие
Размер13.23 Kb.
ТипДокументы

ХИМИЧЕСКОЕ РАВНОВЕСИЕ.

Химические реакции заключаются во взаимодействии реагентов с образованием продуктов реакции. Не следует, однако, полагать, что направление химической реакции только одно. В действительности, химические реакции протекают и в прямом, и в обратном направлениях:

Реагентыs Продукты



Направление протекания химической реакции определяется условиями ее проведения (температурой, давлением,концентрацией веществ).


Многие реакции имеют одно преимущественное направление и для проведения таких реакций в противоположном направлении требуются экстремальные условия. В подобных реакциях происходит почти полное превращение реагентов в продукты.

Пример. Железо и сера при умеренном нагревании реагируют между собой с образованием сульфида железа (II), FeS при таких условиях устойчив и практически не разлагается на железо и серу:

Fe + S s FeS

Пример. Реакция синтеза аммиака является обратимой:

N2 + 3H2s 2NH3

 

При 200 атм и 400 0С достигается максимальное и равное 36% (по объему) содержание NH3 в реакционной смеси. При дальнейшем повышении температуры вследствие усиленного протекания обратной реакции объемная доля аммиака в смеси уменьшается.
Прямая и обратная реакции протекают одновременно в противоположных направлениях.

Во всех обратимых реакциях скорость прямой реакции уменьшается, скорость обратной реакции возрастает до тех пор, пока обе скорости не станут равными и не установится состояние равновесия.

график

В состоянии равновесия скорости прямой и обратной реакции становятся равными.


^ ПРИНЦИП ЛЕ-ШАТЕЛЬЕ.СМЕЩЕНИЕ ХИМИЧЕСКОГО РАВНОВЕСИЯ.

Положение химического равновесия зависит от следующих парамктров реакции: температуры, давления и концентрации. Влияние, которое оказывают эти факторы на химическую реакцию, подчиняются закономерности, которая была высказана в общем виде в 1884 году французским ученым Ле-Шателье. Современная формулировка принципа Ле-Шателье такова:

Если на систему,находящуюся в состоянии равновесия, оказать внешнее воздействие, то система перейдет в другое состояние так, чтобы уменьшить эффект внешнего воздействия.

^ 1. Влияние температуры. В каждой обратимой реакции одно из направлений отвечает экзотермическому процессу, а другое - эндотермическому.

N2 + 3H2s 2NH3 + Q

Прямая реакция - экзотермическая, а обратная реакция - эндотермическая. Влияние изменения температуры на положение химического равновесия подчиняется следующим правилам:

При повышении температуры химическое равновесие смещается в направлении эндотермической реакции, при понижении температуры - в направлении экзотермической реакции.

^ 2. Влияние давления. Во всех реакциях с участием газообразных веществ, сопровождающихся изменением объема за счет изменения количества вещества при переоходе от исходных веществ к продуктам, на положение равновесия влияет давление в системе.
Влияние давления на положение равновесия подчиняется следующим правилам:

При повышении давления равновесие сдвигается в направлении образования веществ (исходных или продуктов) с меньшим объемом;
при понижении давления равновесие сдвигается в направлении образования веществ с большим объемом

схема реакции

Таким образом, при переходе от исходных веществ к продуктам объем газов уменьшился вдвое. Значит, при повышении давления равновесие смещается в сторону образования NH3, о чем свидетельствуют следующие данные для реакции синтеза аммиака при 400 0С:

давление, МПа

0,1

10

20

30

60

100

объемная доля NH3, %

0,4

26

36

46

66

80

^ 3. Влияние концентрации. Влияние концентрации на состояние равновесия подчиняется следующим правилам:

При повышении концентрации одного из исходных веществ равновесие сдвигается в направлении образования продуктов реакции;
при повышении концентрации одного из продуктов реакции равновесие сдвигается в направлении образования исходных веществ.



Концентрации всех веществ в состоянии равновесия (равновесные концентрации) постоянны. Химическое равновесие имеет динамический характер. Это значит, что и прямая и обратная реакции при равновесии не прекращаются. 
Для одностадийной обратимой реакции

равновесная реакция

при равновесии выражения для скоростей прямой V1 и обратной реакций V2 имеют вид:

скорости прямой и обратной реакций

где [A], [B], [C] и [D] - равновесные молярные концентрации веществ A, B, C и D;
a,b,c и d - соответствующие стехиометрические коэффициенты (при условии, что реакция идет в одну стадию);
k1 и k2 -коэффициенты пропорциональности, называемые константами скоростей.

Из условия равновесия V1=V2 следует:

химическое равновесие

Отсюда получаем выражение для константы равновесия Kp:

константа равновесия

Чем выше величина Kp, тем больше в равновесной смеси продуктов прямой реакции.

Похожие:

Химическое равновесие iconБилет №6. Химическое равновесие. Химический потенциал и его свойства. Активность. Коэффициент активности неэлектролита и электролита.
Химическое равновесие в гетерогенных системах. Закон Бертло-Нернста. Произведение растворимости. Гидролиз. Смещение равновесия диссоциации...
Химическое равновесие iconЗакон действующих масс. Химическое равновесие и их применение в аналитической химии

Химическое равновесие iconХимическое равновесие
Химические реакции заключаются во взаимодействии реагентов с образованием продуктов реакции. Не следует, однако, полагать, что направление...
Химическое равновесие iconЛекции №5 и основные определения
Темы: Экономика обмена: равновесие по Вальрасу; равновесие и оптимальность (теоремы благосостояния)
Химическое равновесие iconТема Частичное и общее экономическое равновесие
Экономика представляет собой множество разобщённых рынков, на которых функционируют относительно обособленные механизмы ценообразования....
Химическое равновесие iconЗадача сз на равновесие пространственной системы сходящихся сил. При ее решении следует рассмотреть отдельно равновесие каждого из двух узлов, где сходятся стержни и приложены заданные силы, и учесть закон о равенстве действия и противодействия;
Р = 200 Н; во втором узле приложена сила q = 100 Н. Сила р образует с положительными направлениями координатных осей Х, у, z углы,...
Химическое равновесие iconВариант 3-химическое производство целлюлозы из древесины
...
Химическое равновесие iconЗадача Тема: Равновесие плоской системы параллельных сил

Химическое равновесие iconПрограмма итогового междисциплинарного экзамена по химии для направления 020100- химия
Основные понятия: химический элемент, простое вещество, химическое соединение. Атомы, изотопы, молекулы, радикалы. Номенклатура и...
Химическое равновесие iconНаружная терапия кожных болезней
Лекарственное вещество – индивидуальное химическое соединение, обладающее предсказуемым выраженным терапевтическим эффектом, разрешенное...
Химическое равновесие iconВыбор схемы водоподготовки подпитки котлов и тепловых сетей 10. 1 Полное химическое обессоливание воды
Материалы, обладающие свойствами удалять из воды анионы минеральных кислот, называются анионитами. В качестве анионитов используют...
Вы можете разместить ссылку на наш сайт:
Документы


При копировании материала укажите ссылку ©ignorik.ru 2015

контакты
Документы