химический каталог




Курс общей химии

Автор Э.И.Мингулина, Г. Н.Масленникова, Н.В.Коровин, Э.Л.Филиппов

т в том, что они не идут до конца, в системе всегда остается (в большем или меньшем количестве) каждое из исходных веществ. К числу обратимых относятся, например, следующие взаимодействия:

со + н2о со2 + н2

Н2 + I2 2HI ЗН2 + N2 2NH3

Реакцию, протекающую в правую сторону (—*), называют прямой, а в левую (<—) — обратной. Если в системе скорость прямой реакции It равна скорости обратной реакции tr, состояние системы называют химическим равновесием. Таким образом, кинетическим условием химического равновесия является равенство

v= v. (V.27)

Если равенство (V.27) является кинетическим условием химического равновесия, то равенство (IV.28) —термодинамическим условием-химического равновесия. Если AGpj= 0, скорость

прямой реакции "ёГпри данных р и Т равна скорости обратной реакции tr. Неравенству AGp,rv>v] при этом самопроизвольно идет прямая реакция и в системе накапливаются продукты реакции. Наоборот, когда ДСр.тХ), скорость обратной реакции больше, чем прямой: с&37. Самопроизвольно при этом идет обратный процесс, и концентрации продуктов реакции в системе уменьшаются.

wo

%5>

4*.

60t

I

20

о 20 40 so 80 100 Время, мин

Рис. V.8. Изменение концентрации реагентов в системе 2HI«=±H2+l2 во времени при 720 К

Химическое равновесие характеризуется постоянным и вполне определенным для данных условий соотношением равновесных концентраций всех веществ, участвующих во взаимодействии (см. гл. IV). Так, например, при температуре около 720 К в гомогенной системе 2Ш*=*Нг + + Ь (все вещества газы) 22% исходного количества HI превращается в Нг и Ь независимо от того, сколько молей иодида водорода было в системе до реакции. На рис. V.8 показано, как изменяются во времени концентрации реагентов в системе 2HI Нг -f- 1г при 720 К от исходного состояния (100% HI) до равновесного (78% HI).

Величина, равная отношению произведения равновесных концентраций продуктов реакции к произведению равновесных концентраций исходных веществ в степенях их стехиометрических коэффициентов, называется константой равновесия химической реакции и обозначается Кс- Для реакции разложения иодида водорода константа равновесия может быть представлена отношением

Кс — СнаСьУСнь

где СНг, Си и СН1—равновесные концентрации реагентов, моль/л. При 720 К, когда в равновесной смеси газов остается 78 % от исходного количества HI, константа равновесия равна 0,02.

Для обратимой реакции, протекающей в гомогенной системе (где все вещества жидкости или газы),

аА + ЬВ mM + nN константа равновесия имеет вид

Кс = Cftcvacfe.

(V.28)

Выражение (V.28) является математической записью закона действующих масс для обратимой реакции. Его можно вывести исходя из кинетических представлений: 1) в первый момент скорость прямой реакции и определяется начальными концентрациями исходных веществ А и В и имеет максимальное значение, а скорость обратной реакции Vравна нулю (рис. V.9); 2) по мере

накопления продуктов реакции М и N скорость прямой реакции падает, так как уменьшаются концентрации исходных веществ А и В; 3) в какой-то момент Л скорости прямой (и) и обратной f&) реакций становятся равными; система приходит к состоянию химического равновесия. Условие равновесия описывается равенством (V.27), согласно которому

АС» A/ft , ASfr .

где ЛЯг — стандартное изменение энтальпии системы при температуре Т\ AS°T — стандартное изменение энтропии системы при той же температуре.

Из уравнения (V.33) следует, что 1п/Ср, а следовательно, и константа равновесия КР может при повышении температуры и увеличиваться, и уменьшаться. Это связано со знаком изменения энтальпии ДЯг (стандартного изобарно-изотермического теплового эффекта реакции). Если прямая реакции экзотермична (ДЯг<0), то константа равновесия КР при повышении температуры уменьшается. И наоборот, если прямая реакция эндо-термична (ЛЯ°. ;> 0), то величина КР при повышении температуры увеличивается.

Зависимость константы равновесия от температуры при V — = const выражается уравнением изохоры химической реакции

laKcr-p.+J*L. (V.34)

где Л UT—стандартное изменение внутренней энергии системы при температуре Т; Л5г — стандартное изменение энтропии системы при той же температуре.

И при этом характер влияния температуры на величину К С определяется знаком изменения внутренней энергии &UT (стандартного изохорно-изотермического теплового эффекта реакции).

Принцип Ле Шателье. Химическое равновесие, отвечающее

равенству скоростей прямой и обратной реакций ("fel>) и минимальному значению энергии Гиббса (AGPtT=0)f является наиболее устойчивым состоянием системы при заданных условиях и остается неизменным до тех пор, пока сохраняются постоянными параметры, при которых равновесие установилось. При изменении условий равновесие нарушается и смещается в правую или левую сторону. Через некоторое время система вновь становится равновесной, т. е. она переходит из одного равновесного состояния в другое. Новое равновесие характеризуется новым равенством ско

страница 60
< 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 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210

Скачать книгу "Курс общей химии" (2.81Mb)


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

 

 

Реклама
выпрямляем битое крыло видео
изготовление лайтбоксов для пожертвования москва
verda орматек москва
http://taxiru.ru/shashki-dlya-taxi-all/

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
(22.11.2017)