химический каталог




Общая и неорганическая химия. Часть 3

Автор Ю.М.Коренев, В.П.Овчаренко

ществует и другая точка зрения.

Факторы, влияющие на константу равновесия.

1. Основным фактором, влияющим на константу равновесия,

является природа реагирующих веществ. Под природой реагирующих

веществ прежде всего понимают прочность химических связей в

соединениях, так как в результате реакции происходит разрыв одних

и образование других связей, что и определяет изменения энтальпии

и энтропии данной реакции.

2. Другим фактором, определяющим значение константы

равновесия, служит температура. Для получения зависимости

константы равновесия от температуры объединим уравнения [32] и

[49] для выражения изменения свободной энергии Гиббса в реакциях:RT[nKp = &rHj-TArS% .

Разделив обе части уравнения [51] h&RT, получим:

Д Нт A ST

RT R

В предположении, что Ar Hj и Ar не зависят от температуры, а

это допущение справедливо для относительно узкого интервала температур (100- 200°), уравнение [52] легко привести к уравнению прямой. Если принять за у логарифм константы равновесия, а за л: — обратную температуру, уравнение [53] принимает вид:

у = ах + Ъ,

где

a = -ArH^ /R,

а

b = ArS} /R.

Из аналитической геометрии следует, что а — тангенс угла наклона прямой к оси абсцисс: a = tga , а Ъ соответствует отрезку, отсекаемому прямой на оси ординат (см. рис.2), отсюда:

Atff =-i?-tga

и

ArS% =b-R

и 1/7

Прямая «1» на рис.2 отражает зависимость константы равновесия от температуры для эндотермической реакции, а прямая «2» — для экзотермической реакции.

Таким образом, чтобы найти изменения энтальпии и энтропии реакции опытным путем, необходимо определить константы равновесия при различных температурах и построить соответствующий график. Для определения величины изменения энтальпии не имеет значения, в каких величинах выражаются парциальные давления, так как тангенс угла наклона прямой меняться не будет. Выбор единиц измерения повлияет лишь на параллельное смещение прямой. Он повлияет на величину «отсекаемого» отрезка на оси ординат, и основная ошибка будет в определении изменения энтропии. Чтобы избежать этой ошибки, константу равновесия надо рассчитывать через объемные или мольные доли, соответственно, т. е. использовать безразмерные величины.

Смещение равновесия.

Константа равновесия не зависит от парциальных давлений и концентраций реагирующих веществ. Их изменение влияет только на смещение положения равновесия и степень превращения веществ. Под степенью превращения вещества будем понимать отношение количества вещества в равновесной смеси к исходному количеству этого вещества.

Если константа равновесия много больше единицы, то из уравнений [47] и [48] следует, что равновесие смещено в сторону прямой реакции, т.е. в сторону образования продуктов реакции. В этом случае говорят, что равновесие смещено вправо. Если константа равновесия много меньше единицы, то равновесие смещено в сторону исходных веществ, т.е. влево.

Так как для любой реакции имеется определенное значение константы равновесия при данной температуры, то говорить о необратимых реакциях не имеет смысла. Речь может идти лишь о практической необратимости. Признаками практической необратимости реакций являются:

1) выделение газообразного вещества

Na2C03 + 2НС1 = 2NaCl + Н20 + С02Т;

2) выпадение осадка

ВаС12+Na2S04 = BaS04i + 2NaCl;

3) образование плохо диссоциирующего вещества

NaOH + HCl=NaCl + Н20;

4) выделение большого количества энергии

H2 + C12 = 2HC1 + Q

(последняя реакция протекает со взрывом).

Общим принципом смещения положения равновесия в системе является принцип Ле Шателье:

если на систему, находящуюся в состоянии равновесия, оказать внешнее воздействие, то равновесие сместится в сторону той реакции, которая компенсирует это воздействие.

а) При повышении концентрации одного из веществ равновесие

смещается в сторону той реакции, которая уменьшает концентрацию

этого вещества;

б) При увеличении давления равновесие в системе сместится в

сторону той реакции, в результате которой уменьшается объем

системы (для реакций, протекающих с участием газообразных

веществ - в сторону той реакции, которая ведет к образованию

меньших количеств газообразных веществ);

в) Повышение температуры вызывает смещение равновесия в

сторону эндотермической реакции.

Классическим примером, иллюстрирующим этот принцип, является реакция синтеза аммиака:

N2 + 3 Нз ( I, р, катализ. > 2 NH3 + Q

В реакцию вступают 4 моля газообразных веществ, а образуются 2 моля, т.е. реакция сопровождается уменьшением количеств газообразных веществ (или уменьшением объема, при условии постоянного давления), следовательно, процесс получения аммиака надо проводить при высоком давлении.

Реакция является экзотермической — протекает с выделением тепла, поэтому этот процесс надо проводить при возможно более низкой температуре. Однако при низких температурах реакционные способности водорода и азота очень низки. Поэтому процесс проводят при некоторой оптимальной температуре и обязательно в присут

страница 9
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16

Скачать книгу "Общая и неорганическая химия. Часть 3" (164Kb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
Кликни, Выгодное предложение от KNS с промокодом "Галактика" - процессор для ноутбука купить i7 - офис на Дубровке с собственной парковкой.
светодиодные листы
Форма для льда Shark
купить билеты на концерт tokio hotel 2017

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(24.03.2017)