ТОР 5 статей: Методические подходы к анализу финансового состояния предприятия Проблема периодизации русской литературы ХХ века. Краткая характеристика второй половины ХХ века Характеристика шлифовальных кругов и ее маркировка Служебные части речи. Предлог. Союз. Частицы КАТЕГОРИИ:
|
Состояние системы, в котором скорость прямой и обратной реакции равны, называется химическим равновесием.Для рассматриваемой реакции в состоянии химического равновесия справедливы следующие соотношения: υпр = υобр или Кпр·[AB]·[CD] = Кобр·[AC]·[BD] Данное уравнение можно переписать в виде:
Поскольку Кпр и Кобр - константы скорости, не зависящие от концентраций, то и их отношение Кр от концентрации реагирующих веществ не зависит. Величина Кр называется константой равновесия. Она определяется природой реагирующих веществ и температурой. Примеры выражений для констант равновесия:
Два последних уравнения являются примерами гетерогенных равновесий. Поскольку скорости гетерогенных реакций не зависят от общего количества твердой фазы в системе, то в выражение констант равновесия концентрации твердых веществ не входят. Константа равновесия – важнейшая характеристика обратимых химических реакций. Чем больше значение константы равновесия, тем больше концентрации продуктов реакции, тем с большей полнотой проходит прямая реакция. Принцип Ле Шателье. При отсутствии внешний воздействий (температура, давление) на кинетически стабилизированную систему, равновесное состояние сохраняется как угодно долго; при изменении внешних условий состояние равновесия нарушается и система трансформируется во времени в новое равновесное состояние, с другими равновесными концентрациями. Переход от одного состояния химического равновесия к другому называют смещением равновесия. Направление смещения определяется принципом Ле Шателье: Если на систему, находящуюся в состоянии химического равновесия, оказывается внешнее воздействие, то равновесие системы изменяется в направлении, которое благоприятствует ослаблению эффекта воздействия. Рассмотрим поведение химических систем в условиях изменения температурных, концентрационных и других факторов. Влияние концентраций компонентов системы. При увеличении концентрации какого-либо вещества, увеличивается скорость реакции, которая способствует снижению концентрации и равновесие как следствие смещается в том же направлении. При уменьшении концентрации вещества равновесие реакции изменяется в направлении образования этого вещества. Если, например, в системе СН4(Г) + 2Н2О(Г) ⇄ СO2(Г) + 4Н2(Г), ∆H > 0, увеличить концентрацию метана СН4 или паров воды, это приведет к смещению равновесия слева вправо. Если увеличить концентрацию диоксида углерода или водорода, равновесие сместится влево. Влияние давления в системе (Р). При увеличении давления, равновесие смещается в сторону реакции, идущей с образованием меньшего количества газообразных веществ; при уменьшении давления – в сторону реакции, идущей с образованием большего количества газообразных веществ. Для вышеприведенной системы увеличение давления смещает равновесие влево, уменьшение давления – вправо. Влияние температуры. При увеличении температуры равновесие смещается в сторону эндотермической (∆H > 0) реакции, как обеспечивающей предпосылки для поглощения вводимого извне избытка энергии; при понижении температуры направление равновесия изменяется в сторону экзотермической (∆H<0) реакции. В рассматриваемом примере нагревание приведет к смещению равновесия вправо, охлаждение – влево.
Примеры смещения равновесия
Растворы Основные понятия Раствор – гомогенная система, состоящая из двух и более компонентов: растворитель и растворённое вещество (вещества). Растворы могут быть газовые, жидкие и твёрдые. Ограничимся рассмотрением жидких растворов. Способность вещества переходить в раствор называют растворимостью. Растворимость может быть неограниченной и ограниченной. Неограниченная растворимость наблюдается только в тех системах, в которых компоненты находятся в одинаковых агрегатных состояниях. Если растворитель и растворённое вещество находятся в разных агрегатных состояниях, растворимость всегда ограничена некоторым пределом. Важнейшей характеристикой любого раствора является концентрация. Концентрация показывает содержание растворённого вещества в единице массы или объёма раствора или растворителя. Рассмотрим основные способы выражения концентрации растворов. Процентная концентрация (С, %) - массовая доля растворенного вещества, выраженная в процентах, которая показывает какое число единиц массы растворенного вещества, содержится в 100 единицах массы раствора.
mр-ра = r·V, (24) где, r-плотность раствора, г/мл; V-объем раствора, мл. mр-ра = mв-ва+ mрастворителя, (25) Молярная концентрация (молярность, См) характеризует какое число молей растворенного вещества сосредоточено в одном литре раствора (моль/л).
где, n- число молей растворенного вещества; m- масса растворенного вещества, г; M- мольная масса растворенного вещества, г/моль; V- объем раствора, л. Вместо размерности «моль/л» зачастую используют символическое обозначение - «М». Так: СМ = 2 моль/л = 2М-двумолярный раствор; 0.1М-децимолярный раствор; 0.01М-сантимолярный раствор. Моляльная концентрация (моляльность, m) - число молей растворенного вещества в 1000 г растворителя:
где, m1- масса растворенного вещества, г; M- мольная масса растворенного вещества, г/моль; m2- масса растворителя, г. Нормальная концентрация (нормальность, Сн) характеризует какое число эквивалентов растворенного вещества концентрируется в одном литре раствора.
где, n- число эквивалентов растворенного вещества; mэ – эквивалентная масса растворенного вещества, г/моль. На практике наряду с обозначением «экв/л» часто используют равноценный индекс «н». Так: Сн = 2 экв/л = 2н –двунормальный раствор; 0.1 н - децинормальный раствор; Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском:
|