химический каталог




Составление химических уравнений

Автор А.А.Кудрявцев

(если А макс ^> 0, то реакция может протекать только слева направо; при Лмакс <С 0 — только справа налево; при ЛмаКс = 0 реагенты реакции находятся в равновесии); б) определить глубину протекания процесса; в) влияние на равновесие реакции давления и концентраций исходных и полученных веществ. Влияние температуры на максимальную работу реакции отражает уравнение изобары реакции. Максимальная работа реакции с температурой уменьшается для экзотермических реакций, а для эндотермических, наоборот, возрастает.

Из свободных энергий и констант равновесия можно произвести определение окислительно-восстановительных потенциалов. И наоборот, из истинных окислительно-восстановительных потенциалов двух пар можно найти Л2для реакции между ними и, следовательно, константу равновесия.

Зная величину константы равновесия, можно вычислить количества веществ в равновесных состояниях данной реакции и, следовательно, максимальный выход продуктов реакции, процент превращения исходных реагентов в конечные продукты. Реакция тем полнее может протекать слева направо, чем'больше численное значение константы равновесия (К), так как К отвечают высокие концентрации образующихся продуктов (числитель) и малые концентрации остающихся исходных веществ (знаменатель). Так, например, если величина К равна 10&, это означает, что при указанных условиях прямая реакция протекает в 100 ООО раз быстрее, чем обратная, и наоборот, если величина К равна 10~5, то обратная реакция протекает в 100 тысяч раз быстрее, чем прямая.

В одних случаях равновесие может быть целиком сдвинуто вправо, в других, наоборот, влево. Возможны промежуточные случаи с неблагоприятным положением равновесия, которые обычно изучаются с целью смещения равновесия в нужном направлении.

В решении вопроса о практической целесообразности данной реакции весьма важен не только термодинамический фактор (о принципиальной возможности реакции), но и второй — скорость реакции, скорость достижения равновесия.

В химической кинетике зависимость константы скорости реакции от энергии активации и температуры определяется уравнением:

Е

* См. М. X. Карапетьянц. Краткая химическая энциклопедия. Т. 2, 1963, стр. 1046; Введение в теорию химических процессов. МХТИ им. Менделеева, 1967.

K = PZe

где К — константа скорости реакции; Р — стерический (пространственный) или вероятностный фактор, учитывающий пространственное расположение молекул в момент химического взаимодействия; Z — стандартное число столкновений между частицами; PZ — предэкспоненциальный множитель (множитель, стоящий перед показательной функцией); е — основание натуральных логарифмов; Е — энергия активации; R — универсальная газовая постоянная; Т — температура, °ККонстанта скорости реакции, а следовательно, и ее скорость сильнее изменяются с температурой в тех реакциях, в которых энергия активации больше. Напротив, в реакциях с незначительной энергией активации, скорость реакции мало изменяется с температурой.

В ряде случаев скорость реакции настолько мала, что она становится практически неприемлемой.

В заключение укажем,что основные термодинамические функции — внутренняя энергия, энтропия, изохорный и изобарный потенциалы, энтальпия и другие отражают в совокупности влияние всех особенностей внутреннего строения вещества и условий его существования. Поэтому, используя изобарный (или изохорный) потенциалы реакции (т. е. разность значений изобарно-изотермических потенциалов между продуктами и реагентами), можно количественно вычислить направление и глубину протекания той или иной химической реакции:

1) когда AZ (или АО) < 0 или AZ° (AG°) 2) если AZ (AG) > 0 или AZ° (AG°) >> 0,т.е.положительна и велика, реакция неосуществима или возможна только в обратном направлении — справа налево;

3) когда AZ (AG) = 0, система находится в равновесии.

Для подавляющего большинства реакций можно считать «порогом» реакционной способности веществ значение AZ°(mn AG°) m ^10 ккал/моль.

Иначе говоря, если AZ° (или AG0) < —10 ккал/моль или, наоборот, AZ°, или AG° ^> + 10 ккал/моль, то в первом случае процесс принципиально осуществим, а во втором нет, причем не только в стандартных1 условиях, -но и в любых реальных.

Пример* 1. Выяснить, произойдет ли реакция между окисью углерода и водородом с образованием метилового спирта при стандартных условиях

* См. М. X. Карапетьянц. Сборник примеров и задач по химической термодинамике. Росвузиздат, 1963; Е. В. Киселева, Г. С. Каретников, И. В. К у Д р я ш о в. Сборник задач и примеров по физической химии. Изд-во «Высшая школа», 1965; С. Д. Бесков. Техноэкономические расчеты. Изд-во «Высшая школа», 1967; И. А. М а к о л к и н, Б. А. Шмелев. Сборник примеров и задач по физической и коллоидной химии. Росвузиздат, 1963.

СО + 2Н2 = СН3ОН По справочным таблицам находим значения A^9S для СО, Н2 и СН3ОН: они

соответственно равны —137,7; 0; —163,17 кдж/моль (

страница 66
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123

Скачать книгу "Составление химических уравнений" (2.39Mb)


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

 

 

Реклама

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
(21.02.2017)