Kémiai egyensúly
Kezdőlap | Rólunk | visszacsatolás
A reverzibilitás alapján kémiai reakciók irreverzíbilis és reverzibilis részekre oszthatók. Az irreverzibilis reakciók olyan reakciókat tartalmaznak, amelyek mindaddig előfordulnak, amíg az egyik reagens teljesen el nem fogy. Az oldatokban fellépő visszafordíthatatlan reakciók jelei a következők: a) üledék lerakódása, b) gázképződés, c) gyenge elektrolit képződése.
A reverzibilis reakciók azok a reakciók, amelyek két kölcsönösen ellentétes irányban egyidejűleg fordulnak elő. Az ilyen reakciók helyett a egyenlőségjel egymással ellentétesen vannak irányítva nyilak (↔) .A bármikor a reakció sebessége, mért csökkenő koncentrációban a kiindulási anyagok csökken, mivel közötti kölcsönhatást anyagok ezek koncentrációját csökkentjük (közvetlen reakció). Ha a reakció reverzibilis, akkor a termékek koncentrációjának növekedésével a sebesség növekedni fog (a fordított reakció sebessége). Miután gyorsítsa előre és hátra reakciók azonosak, a kémiai egyensúly alakult rendszer és a további változás koncentrációja valamennyi anyag jelen van a rendszerben, prekraschaetsya.Kolichestvennoy jellemző az egyensúlyi állapot a kémiai egyensúlyi állandó K, ami által meghatározott az arány a sebességi állandók a forward és reverz reakciót
Az esetek túlnyomó többségében a közvetlen és a fordított reakciók sebességi állandói nem egyenlők. Az egyensúlyi állandó egy adott hőmérsékleten állandó, és meghatározza a reakciótermékek egyensúlyi koncentrációi és a kiindulási anyagok arányát a sztöchiometrikus együtthatók szintjére emelve. Például az N2 + 3H2 ↔ 2NH3 folyamat esetében
A szögletes zárójel az egyes anyagok koncentrációját jelenti az egyensúlyi idő alatt, az úgynevezett egyensúlyi koncentrációt.
Az egyensúlyi állandó a reagensek természetétől és a hőmérséklet függvénye. A katalizátor nem befolyásolja az egyensúlyi állapotot. A katalizátor jelenléte a rendszerben csak az eléréséhez szükséges időt változtatja meg. Egyensúlyi állapotban, a rendszer lehet mindaddig, amíg nincs változás legalább az egyik külső tényezők: hőmérséklet, koncentrációja egyik reagenst, nyomás (gázoknál). Változások a egyensúlyi rendszer eredményeként külső hatások, az elv dinamikus egyensúly határozza (Le Chatelier-elv): külső befolyás a rendszer egyensúlyban, ez vezet a eltolódása egyensúly az irányra, amely a hatás által termelt hatása van gyengítve. A kiegyensúlyozatlanságot befolyásolja:
1) hőmérsékletváltozás: az endoterm folyamat nagyobb mértékben gyorsul a növekvő hőmérséklet mellett, és fordítva, amikor a hőmérséklet csökken, az exoterm folyamat felgyorsul;
2) változhat a nyomás (az reakciók a gázfázisú): növekvő nyomás eltolja a reakció egyensúlyát képződése irányába anyagok foglalnak egy kisebb térfogatú, és fordítva, a nyomás csökkentése elősegíti a folyamatot, kíséretében térfogatának növekedését. Ha a reakció nélkül térfogatváltozás, a nyomás változása a rendszer ne befolyásolja a kémiai ravnovesie.3) koncentráció változást: koncentrációjának növelése a kiindulási anyagok növekedéséhez vezet a sebességet a közvetlen reakció, csomós a rendszerben befejeződött, ha a sebesség a forward és reverz reakciók egyenlő és új egyensúly alakul ki. Az egyik reakciótermék koncentrációjának csökkenése (visszavonás a rendszerből) az egyensúly kialakulásához vezet, a reakció megvalósíthatóságának kritériuma az egyenlőtlenség # 916; Gp, T <0. Но это неравенство не является еще полной гарантией фактического течения процесса в данных условиях, не является достаточным для оценки кинетических возможностей реакции. Так, ΔGо298, H2O(г) = - 228,59 кДж/моль, а ΔGо298, AlI3(к) = -313;8 кДж/моль и, следовательно, при Т = 298 К и р = 1,013 • 105 Па возможны реакции, идущие по уравнениям:
H2 (r) + 1O2 (r) = H20 (1)
2Al (k) + 3l2 (k) = 2All3 (k) (2)
Normális körülmények között azonban ezek a reakciók csak katalizátor jelenlétében hajlamosak (platina az első és a második víz esetében). A katalizátor eltávolítja a kinetikus "féket", majd az anyag termodinamikus jellege nyilvánul meg: a kémiai reakciók aránya sok tényezőtől függ, legfőképpen a reagensek koncentrációja (nyomás), a katalizátor hőmérséklete és hatása. Ugyanazok a tényezők határozzák meg az egyensúlyi egyensúly elérését a reakciórendszerben.