28. Связь КС с Кр и КР. Принцип Ле-Шателье. Факторы, влияющие на смещение химического равновесия.
28. Связь КС с Кр и КР. Принцип Ле-Шателье. Факторы, влияющие на смещение химического равновесия. принцип Ле-Шателье: если изменить одно из условий, при котором система находится в состоянии равновесия – концентрацию, давление или температуру, — то равновесие сместится в направлении той реакции, которая противодействует этому изменению. Т. е. равновесие стремится к смещению в направлении, приводящему к уменьшению влияния воздействия, которое привело к нарушению состояния равновесия. Состояние, при котором скорости прямой и обратной реакций равны между собой, называется химическим равновесием. Уравнение обратимой реакции в общем виде:
mA+nB  pC+qD Скорость прямой реакции v1=k1[A]m[B]n, скорость обратной реакции v2=k2[С]p[D]q, где в квадратных скобках – равновесные концентрации. По определению, при химическом равновесии v1=v2, откуда Кс =k1/k2 = [С]p[D]q / [A]m[B]n, Факторы, влияющие на химическое равновесие. 1. Влияние температуры. В каждой обратимой реакции одно из направлений отвечает экзотермическому процессу, а другое - эндотермическому. При повышении температуры химическое равновесие смещается в направлении эндотермической реакции, при понижении температуры - в направлении экзотермической реакции. 2. Влияние давления. Во всех реакциях с участием газообразных веществ, сопровождающихся изменением объема за счет изменения количества вещества при переходе от исходных веществ к продуктам, на положение равновесия влияет давление в системе. Влияние давления на положение равновесия подчиняется следующим правилам: При повышении давления равновесие сдвигается в направлении образования веществ (исходных или продуктов) с меньшим объемом.
3. Влияние концентрации. Влияние концентрации на состояние равновесия подчиняется следующим правилам: При повышении концентрации одного из исходных веществ равновесие сдвигается в направлении образования продуктов реакции; при повышении концентрации одного из продуктов реакции равновесие сдвигается в направлении образования исходных веществ. Закон действующих масс может быть выражен через константы равновесия Кc, Кр и Кх которые связаны между собой. а) Если все реагенты ХР- газообразные вещества, то закон действующих масс имеет вид где Выразим Тогда получим:
где где Связь Кх с Кр будет иметь вид: б) Выразим где После подстановки
где Кс - константа равновесия, выраженная через молярные концентрации сi, равна: Тогда связь Кс с Кр будут иметь вид: Таким образом связь между Кр , Кх и Кс имеет вид
29. Связь энергии Гиббса с константой химического равновесия. В химической термодинамике имеется соотношение, ĸ ᴏ ᴛ ᴏ ᴩ ᴏ ᴇ связывает энергию Гиббса с константой равновесия. Это широко известное уравнение Вант-Гоффа, ĸ ᴏ ᴛ ᴏ ᴩ ᴏ ᴇ записывается в линейном и экспотенциальном виде: Рассчитав величину DG0298 химической реакции, можно определить константу равновесия Для реакции, протекающей в изобарно-изотермических условиях, в некотором неравновесном исходном состоянии энергии Гиббса или химические потенциалы реагирующих веществ и продуктов реакции в общем случае не одинаковы, их разность (Δ GT) может быть рассчитана по уравнению:
где Это уравнение называют уравнением изотермы химической реакции. Оно позволяет рассчитать изменение энергии Гиббса при протекании процесса и определить направление протекания реакции: при при при Стандартная константа равновесия связана со стандартной энергией Гиббса реакции соотношением: Стандартная энергия Гиббса реакции в газовой смеси — энергия Гиббса реакции при стандартных парциальных давлениях всех компонентов, равных 0, 1013 МПа (1 атм).
Воспользуйтесь поиском по сайту: ![]() ©2015 - 2025 megalektsii.ru Все авторские права принадлежат авторам лекционных материалов. Обратная связь с нами...
|