рефераты конспекты курсовые дипломные лекции шпоры

Раздел Философия
/
Хімічна рівновага

Реферат Курсовая Конспект

Выберите учебное заведение

Хімічна рівновага

Хімічна рівновага - раздел Философия, МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ до самостійної роботи з дисципліни «ХІМІЯ» При Вивченні Основних Закономірностей Рівноважних Процесів Насамперед Розгляд...

При вивченні основних закономірностей рівноважних процесів насамперед розглядають поняття про оборотні і необоротні реакції і оборотність хімічних процесів.

Необоротними хімічними реакціями називаються реакції, які відбуваються лише в одному напрямі. З погляду термодинаміки, відповідно до рівняння для ізобарного потенціалу ∆G=∆H-T∆S необоротні процеси відбуваються із зменшенням ентальпії (—∆H) і збільшенням ентропії (+∆S). Це означає, що ізобарний потенціал ∆G за будь-яких умов (концентрація реагуючих речовин і температура) завжди матиме від'ємне значення і реакція відбуватиметься тільки в одному напрямі.

До необоротних реакцій належать, наприклад, розкладання перманганату калію при нагріванні:

2КМп0₄ = К₂МпО₄ + МпО₂ + 0₂,

розкладаннябертолетової солі за рівнянням

2КС10₃=2КС1+30₂,

або взаємодія лужних металів з водою за рівнянням

2К + Н₂О = 2КОН + Н₂

та багато інших процесів.

Оборотними називаються реакції, які можуть відбуватися в прямому і в зворотному напрямах. Оборотні реакції відбуваються, як правило, із зменшенням ентальпії (—∆H )і ентропії (—∆S) системи. З рівняння ∆G=∆H-T∆S видно, що залежно від температури величина ізобарного потенціалу ∆G може мати або від'ємне (переважає ентальпійний фактор), або при високих температурах додатне значення (переважає ентропійний фактор). Для таких процесів за певних умов можлива пряма реакція або зворотна.

Рис. 6.4. Зміна швидкості прямої V₁ та зворотної V₂ реакцій.

Розглянемо докладніше оборотні реакції, які одночасно за певних умов відбуваються в обох напрямах. До таких реакцій, як уже зазначалось, належить взаємодія Н₂і І₂ при 300—400° С:

Н₂ + І₂ ⇄2НІ

У перший момент швидкість прямої реакції

визначається початковими концентраціями вихідних речовин. Швидкість зворотної реакції при цьому дорівнює нулю. В міру взаємодії Н₂ і I₂ і утворення НІ швидкість прямої реакції зменшуватиметься, а швидкість зворотної реакції

зростатиме. Через деякий час швидкості прямої і зворотної реакцій зрівняються (рис.6.4). При цьому кількість утворених молекул НІ дорівнюватиме кількості молекул НІ, яка розклалася. Тобто концентрації всіх речовин у момент, коли швидкості прямої і зворотної реакцій однакові, не змінюються. Такий стан реакційної системи називається хімічною рівновагою. При хімічній рівновазі склад системи не змінюється, оскільки в системі відбувається хімічна взаємодія в обох напрямах з однаковою швидкістю. Тому хімічна рівновага має також назву динамічної рівноваги.

У момент хімічної рівноваги, коли швидкості прямої і зворотної реакцій однакові, можна записати:

або , звідки

При даній температурі константи швидкості k₁ і k₂ є величини сталі, тому їх відношення К. = k₁/k₂ теж величина стала. Тоді

, (6.7)

де K— константа хімічної рівноваги. Квадратними дужками позначають рівноважні концентрації речовин.

У виразі для константи рівноваги (6.7) у чисельнику записують концентрації продуктів реакції, а у знаменнику - концентрації вихідних речовин, причому беруть рівноважні концентрації. Для зворотної реакції

аА+bВ ⇄eE+dD

константа рівноваги

, (6.8)

У вираз константи хімічної рівноваги, як і у вираз константи швидкості, концентрації входять у степенях, які дорівнюють стехіометричним коефіцієнтам у рівнянні реакції.

Рівняння (6.8) є одним з виразів закону діючих мас.

Слід зауважити, що закон діючих мас справедливий і для гетерогенних систем, але тільки для однорідних їх частин. Наприклад, для гетерогенної системи

С_(т) + СО_{2 (г)} ⇄ 2СО_(г)

у відповідності до закону діючих мас для швидкості прямої реакції можемо записати:

Вираз константи рівноваги для даної системи буде мати вигляд:

Константа хімічної рівноваги показує, що в момент рівноваги відношення добутку рівноважних концентрацій продуктівреакціїдо добутку рівноважних концентрацій реагуючих речовин є величиною сталою при Т == const. Тобто незалежно від початкових концентрацій рівновага в системі встановлюється завжди при тому самому відношенні концентрацій продуктів реакції і реагуючих речовин. Це співідношення не залежить від того, які речовини беруться як вихідні, наприклад Н₂ + I₂ або НІ.

Развернуть

Открыть в широком формате

– Конец работы –

Эта тема принадлежит разделу:

МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ до самостійної роботи з дисципліни «ХІМІЯ»

КРИВОРІЗЬКИЙ ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ... кафедра хімії... МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ до самостійної роботи з дисципліни ХІМІЯ ЗМІСТ МОДУЛЯ...

Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ: Хімічна рівновага

Что будем делать с полученным материалом:

Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:

Все темы данного раздела:

МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ
до самостійної роботи з дисципліни «ХІМІЯ» для студентів I курсу будівельних і гірничих спеціальностей

ЗМІСТ МОДУЛЯ I
1. Основні хімічні поняття і стехіометричні закони. 4 1.1. Предмет хімії і основні хімічні поняття. 4 1.2. Основні закони хімічної взаємодії 6 1.3. Запитання для самоконт

Предмет хімії і основні хімічні поняття
Хімія – наука про склад, властивості і будову речовин, про їхні перетворення, про залежність властивостей від складу і будови речовин, про взаємодію, добування і вико

Основні закони хімічної взаємодії
У 1748 р. російський вчений М.В.Ломоносов сформулював один із фундаментальних законів природи – закон збереження маси: Маса речовин, що вс

Гідрати оксидів
Важливу групу серед складних сполук становлять гідрати оксидів (гідроксиди) – продукти прямої або посередньої взаємодії оксидів з водою. Наприклад, основні оксиди утворюють

Амфотерні гідроксиди
Амфотерні гідроксиди – це гідрати амфотерних оксидів. В залежності від умов вони можуть відщеплювати при дисоціації йони H+ чи ОН-і, як і відповідні амфот

Кислоти
За теорією електролітичної дисоціації Арреніуса кислоти - це сполуки, що складаються з кислотного залишку і йонів гідрогену, здатних заміщуватись на метал (у розчині дисоцію

Загальні уявлення про будову атома, природа електрона і характеристики його стану в атомі
Слово “атом” у перекладі з грецької мови означає “неподільний”. За сучасними уявленнями атом — електронейтральна мікросистема, що складається з позитивно зарядженого ядра та

Квантові числа
Головне квантове число визначає повний запас енергії електрона (рівень енергії електронного шару), тобто ступінь віддалення його від ядра або розмір електронної хмари (орбіталі) і приймає з

Розподіл електронів в атомі, електронні й електронно-графічні формули елементів
Орбіталі багатоелектронних атомів заповнюються електронами в міру зростання їх енергії. При цьому обов’язково витримуються такі принципи: 1) найменшої енергії; 2) Паулі; 3) правило Гунда.

S 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s 4d 5p 6s 4f 5d 6p 7s 5f 6d.
Для запам’ятовування цього ряду існує зручний метод, суть якого зрозуміла з такої таблиці

Періодичний закон та періодична система елементів Д.І.Менделєєва
Періодичний закон формулюється так: Властивості елементів, а також форми і властивості сполук елементів перебувають у періодичній залежності від зарядів ядер атомів елементі

Радіуси атомів та йонів елементів
У визначенні радіуса атома не спостерігається однозначності тому, що ізольований атом або йон не має чітко визначених зовнішніх меж. Тому залежно від типу хімічного зв'язку, структури речовини і

Енергія йонізації
Енергія йонізації (І, кДж/моль; еВ) — мінімальна енергія, потрібна для відщеплення найслабкіше зв'язаного електрона від незбудженого атома: R0 —> R+ +e, I

Енергія спорідненості до електрона
Енергія спорідненості до електрона (Eсп, кДж/моль; еВ) — кількість енергії, що виділяється під час приєднання до атома одного електрона з утворенням не

Електронегативність атомів
Електронегативність атомів (æ, кДж/моль; еВ/атом) — умовна величина, що характеризує здатність атома в хімічних сполуках приєднувати електрони, які беруть участь в утворенні хімічного

Основні типи хімічного зв’язку. Ковалентний зв’язок
Хімічний зв'язок значною мірою визначає будову молекул і тіла загалом, а отже, і властивості хімічних сполук, речовин і тіл. Серед індивідуальних хімічних речовин, що поділяються на прості

Міжмолекулярна взаємодія
Міжмолекулярна взаємодія. Між молекулами може відбуватися як електростатична, так і донорно-акцепторна взаємодія. Сили електростатичної молекулярної взаємодії, ви

Тверді тіла. Типи кристалічних граток
Тверді тіла перебувають у двох станах: аморфному і кристалічному. Аморфний стан характеризується хаотичним розміщенням частинок у просторі

Основні термодинамічні поняття
Термодинаміка – це наука, що вивчає зв’язок теплової енергії з іншими її видами (перехід енергії з однієї форми в іншу, енергетичні ефекти, що супроводжують хімічні та ф

Термохімія.
Теплові ефекти хімічних процесів вивчає термохімія. При розрахунках використовуються стандартні теплові ефекти

Теплота нейтралізації.
Теплота нейтралізації - тепловий ефект, який спостерігається при нейтралізації одного моль еквівалента кислоти одним моль еквівалента гідроксиду в розведених водних розчинах. При

Напрям перебігу хімічних процесів.
Другий закон термодинаміки показує напрямок переходу теплоти (енергії) від однієї системи до іншої. Згідно з Клаузісом теплота завжди переходит

Задачі і вправи для самостійної роботи
1. Стандартна теплота утворення рідкої води становить — 286 кДж/моль. Записати термохімічні рівняння цієї реакції з використанням теплового ефекту та ентальпії. Поглинається чи виділяється в реакці

Розділ хімії, який вивчає перебіг хімічних процесів за певний час, має назву хімічної кінетики.
Дослідження кінетики хімічних процесів має не тільки теоретичний, а й практичний інтерес. Необхідність врахування кінетичного фактора при розгляданні хімічних реакцій можна побачити на прикладі вза

Закон діючих мас
Необхідною умовою перебігу хімічної реакції між двома речовинами є зіткнення їхніх молекул. Зрозуміло, що швидкість хімічної реакції залежить від числа таких зіткнень в одиниці об'єму. Вірогідніс

Енергія активації
Як зазначалось, умовою елементарного акту взаємодії є зіткнення частинок реагуючих речовин. Проте не кожне зіткнення може спричинити хімічну взаємодію. Справді, хімічна взаємодія передбачає переро

Вплив температури на швидкість реакції
Підвищення температури реагуючих речовин внаслідок збільшення швидкості молекул приводить до зростання загальної енергії системи і відповідно до збільшення відносного вмісту активних молекул, що рі

Каталіз
Швидкість хімічних процесів можна значно збільшити завдяки введенню у реакційну систему певних речовин, які називаються каталізаторами. Каталізатор — це речовина, що збільшу

Вплив зовнішніх факторів на хімічну рівновагу. Принцип ле Шательє
Стан хімічної рівноваги за сталих умов може зберігатися будь-який час. Проте при зміні умов рівноваги (температури, концентрації, тиску) стан рівноваги порушується. Зміна зовнішніх факторів по-різ

Збільшення концентрацій реагуючих речовин або зменшення концентрацій продуктів реакції зміщує рівновагу в напрямку прямої реакції.
Принцип ле Шательє справедливий не тільки для хімічних процесів, він має загальнонаукове значення і поширюється на всі процеси, що перебувають у стані динамічної рівноваги. Принцип ле Шат

Список рекомендованої літератури
Романова Н.В. Загальна та неорганічна хімія: Підруч. для студ. вищ. навч. закл. – К.; Ірпінь: ВТФ “Перун”, 2002. – 480с. Глинка Н.Л. Общая химия: Учебное пособие для