Константа химического равновесия. От каких факторов зависит ее величина?

aA+bB=dD+cC

V1=K1[A]^a[B]^b

V2=K2[D]^d[C]^c

K1, K2 = const

V1, V2 изменяются во времени

При V1=V2; K1[A]^a[B]^b= K2[D]^d[C]^c

K = K1/K2 = -[A]^a[B]^b / [D]^d[C]^c

Характеризует степень полноты данной реакции; зависит от температуры и не зависит от начальных концентраций реагирующих веществ.

Уравнение изотермы химической реакции, его анализ

∆G = -RTlnK Зная значение энергии Гиббса, можно рассчитать константу равновесия. Измерив концентрации продуктов реакции и исходных веществ, можно определить изменение Энергии Гиббса процесса

Принцип смещения равновесия Ле Шателье. Покажите влияние различных факторов на смещение равновесия на конкретных примерах.

Направление смещения химического равновесия определяется с помощью принципа Ле-Шателье: «Если на систему, находящуюся в состоянии химического равновесия, оказать внешнее воздействие (изменить температуру, давление, концентрацию одного или нескольких веществ, участвующих в реакции), то это приведет к увеличению скорости той реакции, протекание которой будет компенсировать (уменьшать) оказанное воздействие».

Например, при увеличении концентрации исходных веществ возрастает скорость прямой реакции и равновесие смещается вправо. При уменьшении концентрации исходных веществ, наоборот, возрастает скорость обратной реакции, а химическое равновесие смещается влево.

При увеличении температуры (т.е. при нагревании системы) равновесие смещается в сторону протекания эндотермической реакции, а при ее уменьшении (т.е. при охлаждении системы) – в сторону протекания экзотермической реакции. Следует подчеркнуть, что увеличение температуры, как правило, увеличивает скорость и прямой, и обратной реакции, но при этом скорость эндотермической реакции возрастает в большей степени, чем скорость экзотермической реакции

Изменение давления влияет на смещение химического равновесия только при выполнении двух условий: 1) необходимо, чтобы хоть одно из веществ, участвующих в реакции, находилось в газообразном состоянии 2) если в газообразном состоянии находятся несколько веществ, необходимо, чтобы число молекул газа в левой части уравнения такой реакции не было равно числу молекул газа в правой части уравнения, например:

При выполнении этих двух условий увеличение давления приводит к смещению равновесия в сторону реакции, протекание которой уменьшает число молекул газа в системе. Уменьшение давления, наоборот, смещает равновесие в сторону реакции, идущей с образованием большего числа молекул газа. В нашем примере это будет обратная реакция.

ТЕРМОДИНАМИКА ХИМИЧЕСКОГО РАВНОВЕСИЯ

Закон действующих масс для гомогенного химического равновесия. Вывод констант равновесия из условий термодинамического равновесия.

ЗДМ – скорость химической реакции при постоянной температуре пропорциональна произведению концентраций реагирующих веществ, взятых в степенях равных стехиометрическому коэффициенту, стоящему перед формулой данного вещества в уравнении реакции.

Отношение произведения равновесных активностей (концентраций) продуктов реакции, взятых в степенях равных их стехиометрическому коэффициенту к такому же произведению активностей (концентраций) исходных веществ при данной температуре есть величина постоянная называемая константой химического равновесия.

Физический смысл К:константа равновесия определяет глубину протекания процесса к моменту достижения системой равновесного состояния. Чем больше численное значение К, тем больше степень превращения исходных веществ в продукты реакции и, следовательно, тем c большей скоростью до достижения равновесия идет прямая реакция.

Константа химического равновесия выражается через равновесные парциальные давления (р) или равновесные фугитивности (летучести, f) участников реакции и имеет вид:

Способы выражения константы равновесия, связь между ними. Вывод и анализ уравнения.

Константы равновесия Кр и Кс безразмерные величины только для реакций идущих без изменения числа молей газообразных участников. В остальных случаях Кр имеет размерность давления, а Кс- концентрации. Константы равновесия, выраженные через активности и фугитивности- величины относительные зависящие от выбора стандартного состояния.

Если равновесные парциальные давления выразить с помощью уравнения Менделеева – Клайперона как P= nRT/V и заменить n/V на С, то получим соотношение между Кр и Кс: Кр= Кс(RT)^∆ⁿ

В случае гетерогенных реакций в выражения константы химического равновесия входят парциальные давления или концентрации только газообразных участников реакции. Парциальные давления и концентрации индивидуальных веществ в твердом и жидком состоянии принимают за 1, т.к. их химические потенциалы постоянны.

Константа равновесия зависит от: природы реагирующих веществ, температуры и не зависит от: концентрации, активности, давления, фугитивности.

Дата добавления: 2020-04-25; просмотров: 646; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

⇐ Предыдущая 4 5 6 7 8910 11 12 13 Следующая ⇒

Мы поможем в написании ваших работ!