Химическа равновесие 1

Обратими и необратими реакции.

Досега са се счита за химически реакции, което предполага, че те отиват до края, въпреки че това не винаги е така.

С други думи, на изходните материали не винаги са напълно превърнати в продукти на реакцията. Това е така, защото натрупването на реакционните продукти могат да бъдат създадени за условията на потока на обратима реакция в обратна посока.

Например, ако реакцията протича в комбинация с водород йодна пара при температура от 200 ° С

Въпреки това, е известно, че йодоводород дори при нагряване до 180 ° С започва да се разлага на водород и йод

Ясно е, че при тези условия не се срещат или пълно разлагане HI съгласно реакция (5.15), тъй като реакционните продукти може отново да реагират един с друг, нито пълното образуване на йодоводород в реакция (5.14).

Химични реакции, които при същите условия, могат да отидат в противоположни посоки, се наричат ​​обратими.

При написването на уравненията на обратими реакции, вместо знака за равенство сложи две противоположни стрели. Уравнение обратима реакция обсъдено по-горе могат да бъдат написани, както следва:

Реакцията протича от ляво на дясно, се наричат ​​директно (напред постоянна скорост реакция, от дясно на ляво - обратен (реципрочна реакция постоянна скорост).

В обратими реакции, скоростта на реакция напред първоначално има максимална стойност и след това намалява поради намаляването на концентрацията на изходните материали, изразходвани за образуването на реакционни продукти. Обратно, обратната реакция на началната точка има минимална скорост, което увеличава като концентрацията на реакционните продукти.

Следователно, скоростта на реакция напред намалява, и обратното - се увеличава. И накрая, идва един момент, в който скоростта на линията и обратната реакция са равни.

Състояние, в която скоростта на обратна реакция става равна на скоростта на директен реакцията, се нарича химически равновесие.

Химическа равновесие на обратими процеси количествено характеризиращ константата на равновесие. Така че, за обратима реакция, която в общи линии може да се запише като

съгласно закона за действието на масите (вж. по-горе) скоростта на реакцията напред и обратното, съответно, може да се запише, както следва

В момента на достигане на състояние на химично равновесие скорост напред и назад реакции са равни, т.е.

където К - константа на равновесие, което е съотношението на скоростните константи на предни и обратни реакции.

В дясната страна на уравнение (5.17) са тези концентрации на реагентите, които са установени в равновесие - равновесните концентрации.

Уравнение (5,17) е математически израз на закона за действието на масите в химично равновесие.

Този закон е един от най-важните в областта на химията. Въз основа на кинетичната уравнението всяка химическа реакция може директно да бъде написана под формата на връзка (5.17) между равновесната концентрация на реагентите и реакционните продукти.

Ако се определи константа К експериментално чрез измерване равновесните концентрации на всички вещества, при дадена температура, получената стойност може да се използва в изчисленията за другите случаи на равновесие при същата температура.

Цифровата стойност на равновесната константа тенденцията да се характеризира с реакцията или, с други думи, изходната характеристика на реакцията. По този начин, когато R 1 добив реакция е голяма, тъй като в този случай

Разбираемо е, че малък, когато добивът на реакцията.

Преместването на химично равновесие.

Химическа равновесие при постоянни външни условия може да се поддържа за неопределено време. В действителност, реалната система обикновено изпитват различни ефекти (промени в температурата, налягането или концентрация на реагентите), което води от равновесието на системата. Веднага след като системата се нарушава равновесието, скорост напред и назад са неравно, и в процеса се извършва за предпочитане система, която я води към състояние на равновесие, но вече отговаря на новите условия. Промените, настъпващи в системата в резултат на външни влияния, определя принципите на динамично равновесие - принципа на Le Shatele.

Външно влияние върху система в равновесие, като това води до изместване на равновесието в посоката, в която се отслабва ефекта, произведен от удара.

По този начин, външното въздействие на системата променя отношението между предна и задна скорост на процеса, по-благоприятно за този, който е устойчив на външни влияния.

принцип Le Шателие е универсален, както е приложимо не само за чисто химически процеси, но също така и за физическите и химически явления, като например кристализация, разреждане на кипене, фазови превръщания в твърди вещества.

Помислете за прилагането Принцип на Льо Шателие-Браун от към различните видове експозиция.

Концентрация. Увеличаването на концентрацията на един от реагентите първоначално води до увеличаване на броя на молекулите на веществото. Тъй като броят на сблъсквания, включващи тези молекули увеличава, реакцията, за които те са реагенти ускорени. Това води до повишени концентрации на реагентите в противоположния реакцията и т.н. В резултат на това се променя концентрацията на всички вещества, участващи в химическата реакция.

Може да се заключи, че увеличаването на концентрацията на едно от реагиращите вещества равновесие смени към потока на веществото, с намаляващи концентрации, равновесието се измества към etogoveschestva на образуване.

Налягане. Ефектът на налягане е много подобен на ефекта на промяна на концентрацията на реагентите, но това се отразява по същество само газови системи. Наистина, при по-високо налягане се увеличава броят на молекули на единица обем на газовата система. Директно или обратна реакция, в която голям брой газови потоци с по-висока скорост. В резултат на тази реакция произвежда повече молекули на веществата, които участват в обратна реакция. Няма да има промяна в обратна реакция, и в крайна сметка ще бъде подписано ново равновесие. Ние формулират обща позиция относно ефекта на натиск върху химическата равновесие.

Чрез увеличаване на равновесие на налягане измества към намаляване на броя на молекулите на газообразни вещества, т.е. в натиск; когато равновесие на налягане се измества в посока на увеличаване на броя на молекулите на газообразни вещества, т.е. в посока на увеличаване на налягането. Ако реакцията се провежда без промяна на броя на молекулите на газообразни вещества, налягането не засяга положението на равновесие в системата.

Температура. Повишаване на температурата повишава кинетичната енергия на всички молекули, участващи в реакцията. Но молекули реагират при които енергията се абсорбира (ендотермична реакция) започват да взаимодействат един с друг по-бързо.

Тъй като температурата се повишава, равновесието се измества към ендотермичната реакция, температурата се понижава - страна на екзотермичната реакция.