Опорный конспект №6. Тема: «Химическое равновесие»

Реакции, идущие одновременно в двух противоположных направлениях называются обратимыми.

Равновесие может осуществляться только в замкнутой системе, содержащей постоянное количество вещества при постоянной температуре.

При равновесии микроскопические процессы продолжаются, но они взаимно уравновешены, следовательно, макроскопических изменений не наблюдается.

Химические реакции протекают самопроизвольно в направлении достижения равновесия. При этом состояние равновесия определяется одновременно двумя факторами – минимальной энергией и максимальной беспорядочностью движения.

В равновесных условиях скорость прямой реакции равна скорости обратной реакции. Для реакции aA + bB ↔ cC + dD .

Константа равновесия химической реакции, выраженная через молярные концентрации исходных и конечных веществ, является математическим выражением закона действия масс Гульдберга и Вааге:

При КС>>1 реакция идет глубоко, при КС<<1 выход ничтожно мал.

Для реакций, протекающих в газовой фазе, константа равновесия записывается через парциальные давления реагирующих веществ Кр. Обе константы связаны между собой уравнением:

Кр = Кс(RT)Δn ,

где Δn = ( с + d) – (a + b) – разность между числом молей газообразных продуктов реакции и числом молей газообразных исходных веществ. При Δn =1 Кс = Кр/ RT.

Пример 1. Для реакции 2СО2 ↔ 2СО + О2 при 2000оС состав равновесной смеси в объемных долях (φ%) составил: 85,2 СО2, 9,9 СО, 4,9 О2, а общее давление в системе P = 1, 13×105 Па. Найти Кс и КР.

Решение: Найдем парциальные давления газов в смеси: pi = P×φi

Р(СО2) = 1,013 105×0,852 = 0,863 ×105 Па

Р(СО) = 1,013 105×0,099 = 1,100 ×105 Па

Р(О2) = 1,013 105 ×0,049 = 0,050 ×105 Па

Найдем выражение для константы скорости через парциальные давления:

Па

Δn = 3 -2 =1 , следовательно, Кс = моль/м3.

Константу равновесия можно выразить через мольные (молярные) доли веществ в реакционной смеси Кχ. Она связана с константой, выраженной через парциальные давления соотношением: Кχ = Кр –Δn.

Пример 2.Выведите соотношение между константами равновесия Кс и Кр, а затем Кр и Кχ для реакции 3Н2(г.) + N2(г.) ↔ 2NH 3(г.).

Решение:Константа равновесия, выраженная через равновесные концентрации веществ, участвующих в реакции, . Константа равновесия, выраженная через парциальные давления газообразных веществ, равн. Концентрацию газа можно выразить через его давление при помощи уравнения состояния идеального газа: PV = nRT. Из этого уравнения следует:

[газ] =

Константа равновесия, выраженная через мольные доли веществ в реакционной смеси равн. ,

где

Парциальное давление можно выразить через мольную долю вещества и общее давление смеси Р:

р(NH 3) = χ(NH 3) × Р, р(Н2) = χ(Н2) × Р, р(N2) = χ(N2) × Р, причем

Р = р(NH 3) + р(Н2) + р(N2).

=

Упражнение.Запишите выражение, связывающее константу Кр и степень диссоциации водяного пара α для реакции: 2Н2О(г.) ↔ 2Н2(г.) + О2(г.) при

Р = const.

Макроекономіка як наука. Національна економіка та економічна система.
Основна теорема арифметики цілих невід’ємних чисел.
Тема № 4.5. «Медицинская защита населения и спасателей в чрезвычайных ситуациях».
Напишіть, які заходи, на Вашу думку, має здійснити адміністрація КЕІ КНЕУ імені Вадима Гетьмана, аби Ваше бажання втупити до інституту було однозначним.
Форми і методи страхового захисту. Система страхових фондів
Показатели средних коммерческих цен на продажу помещений
Написання курсової роботи
Закон Российской Федерации о сертификации
Техніка фізичної вправи
Завдання на контрольну роботу № 23
Что останется делать водопроводчикам?
Верховодка.
Особливості запам’ятовування в ранньому юнацькому віці
Этические нормы использования животных в биомедицинских исследованиях
Небезпека електричного струму
Д.1.1 Отдельностоящие плоские сплошные конструкции
Рэй об историях, которые мы сами себе рассказываем
Глава ХIII. Лекарственные средства борьбы с курением
Дух расположенности и покорности
РАЗДЕЛ 12: ДЕРМАТОВЕНЕРОЛОГИЯ
Місцеве самоврядування в Україні
Промоушн-акция (промо-акция)
Методические указания по выполнению задачи 4.2
Главная Страница