Химическа равновесие: химическо равновесие постоянна и начини на изразяване

През 1885 г. френски физик и химик Льо Шателие стартира, а през 1887 г. немския физик Браун оправдано закона на химически равновесие и химически постоянно равновесие, и изучава зависимостта им от влиянието на различни външни фактори.

Същността на химично равновесие

Равновесие - динамично състояние, което означава, че нещата винаги се движат. Продукти се разлагат на реактивите и реагентите се комбинират в продукти. Нещата се движат, но концентрациите остават непроменени. Реакцията е записан с двойна стрелка вместо знака за равенство, за да покаже, че е обратим.

класически модели

Дори и през миналия век, химици са открили някои закони, които предвиждат възможност за промяна на посоката на реакцията в същия капацитет. Знанието за това как се осъществяват химически реакции, са изключително важни за двете лабораторни изследвания и промишленото производство. В същото време голямо значение е в състояние да контролира всички тези явления. Това е човешката природа да се намесва в много естествени процеси, особено по отношение на обратима, след това да ги използват в своя полза. От познаването на химични реакции, ще бъде по-полезно, ако перфектно владеене на контролите.

Законът за действие на масата по химия се използва от химиците правилно да се изчисли скоростта на реакцията. Тя дава ясна представа за това, което всеки химически процес няма да бъде доведен до край, ако тя ще се проведе в затворена система. Молекули, образувани от вещества и са в постоянна случаен движение, и скоро могат да възникнат обратна реакция, при която молекули са възстановен изходен материал.

В промишлеността, най-често използваната система с отворен код. Съдове, носители и други контейнери, когато химичните реакции, които са отключени. Това е да се гарантира, че по време на тези процеси могат да бъдат отстранени и желания продукт да се отървем от ненужните продуктите на реакцията. Например, въглища се изгаря в отворени пещи, циментови пещи, направени в доменна пещ от отворен тип работи с постоянно захранване с въздух и амоняк, се синтезира с непрекъснато отстраняване на амоняк.

Обратимо и необратимо химична реакция,

Както подсказва името, можете да дадете на съответните определения: счита необратима реакция доведе до края, без да променя посоката си и протичащ по предварително определен път, независимо от разликите в налягането и температурни колебания. Тяхната отличителна черта е фактът, че някои продукти могат да оставят в обхвата на реакцията. Така например, може да получава газ (СаСОз ₃ = СаО + CO _2), утаяване (Cu (NO _{3) 2} + H ₂ S = CuS + 2HNO _3), или други съединения. Реакцията също ще се счита необратимо, ако голямо количество топлина се освобождава по време на процеса, например: 4P + 5О ₂ = 2P _{2О 5} + Q.

Почти всички реакции, които се срещат в природата са обратими. Независимо от външните условия като температура и налягане, на практика всички процеси могат да настъпят едновременно в различни посоки. Както закона за действието на масите в химията, количеството топлина абсорбира е равен на броя разпределени, което означава, че ако реакцията е екзотермична, втората (обратна) Бюд ендотермичен.

Химическа равновесие: химическо равновесие постоянна

Реакция - А "глагол" Химия - дейности, които разглеждат химици. Много от реакциите ходят на завършване, и след това спират, което означава, че реагентите са напълно превърнати в продукти, без да може да се върне в първоначалното си състояние. В някои случаи реакцията е наистина необратим, като изгарянето на промени двете физични и химични свойства на веществото. Въпреки това, има много други обстоятелства, в която хлабина е възможно не само, но също и за непрекъснато, както и продуктите на реакцията първо се реагенти за втория.

Динамично състояние, при което концентрацията на реагентите и продуктите остават постоянни, се нарича равновесие. Възможно е да се предвиди поведението на материали с определени закони, които се прилагат в секторите, се стреми да намали разходите за производство на специални химикали. За да разберем процесите, които поддържат или потенциално да застраши здравето на хората, също е полезно, е концепцията за химическа равновесие. Химическа константа на равновесие е стойност на фактора на реакцията, което е зависимо от йонната сила и температурата, и не зависи от концентрацията на реагентите и продуктите в разтвор.

Изчисляване на константата на равновесие

Това количество е безразмерна, т.е. не с определен брой единици. Въпреки че изчисленията обикновено написана за двата реагента и двата продукта, тя работи за произволен брой на участниците в реакцията. Изчисляване и тълкуване на константата на равновесието зависи от това дали химическа реакция се свързва с хомогенен или хетерогенен равновесие. Това означава, че всички компоненти реагират може да чисти течности или газове. За реакции, които достигат до хетерогенна равновесие, обикновено има повече от една фаза, и най-малко две. Например, течности и газове или твърди вещества и течности.

Стойността на константата на равновесие

За всяка дадена температура константата на равновесие, има само една стойност, която се променя само ако температурата, при която се появява на реакцията варира в двете посоки. Възможно е да се направят някои прогнози за химическа реакция, въз основа на това дали константата на равновесие е голям или малък. Ако стойността е много голяма, равновесието благоприятства реакцията на дясно и се обръща повече продукти, отколкото би реагенти. Реакционната смес в този случай може да се нарече "пълен" или "количествено".

Ако стойността на константата на равновесие е малка, е благоприятно реакционната наляво, когато количеството на реагентите е повече от продуктите, образувани. Ако тази стойност клони към нула, може да се предположи, че реакцията не се случи. Ако стойностите на константите на равновесие за напред и назад реакции са почти еднакви, количеството на реагентите и продуктите ще също почти идентични. Този тип реакция се счита за обратимо.

Да разгледаме обратима реакция специфична

Вземете две химични елементи като йод и водород, които при смесване даде нов вещество - йодоводород.

Н ₂ + I ₂ = 2HI

По време на излитане скорост V ₁ на директно взаимодействие с V ₂ - процент обратна реакция, к - Константа на равновесие. С помощта на закона за действие на маса, следния израз:

V ₁ = к ₁ * С (Н ₂₎ * в (I _2),

V = ₂ к ₂ * в ^две (HI).

При смесване на молекулно йод (I ₂₎ и водород _(Н2) започва тяхното взаимодействие. В началния етап, максималната концентрация на тези елементи, но в края на максималния отговор е концентрацията на новите съединения - водород йодид (HI). Съответно, ще има различни скорости на реакцията. В началото, те ще бъдат увеличени. В крайна сметка идва момент, когато тези стойности са равни, и това е състояние, което се нарича химичен равновесие.

Константите на експресия химически равновесие обикновено са обозначени с конзолите: _[Н2], [I _2], [HI]. Тъй като равни, тогава скоростта на равновесие:

к _{1 [Н2]} [I _2] = к ₂ [HI] ^2,

така получаваме уравнението на константи с химическото равновесие:

K ₁ / к ₂ = [HI] ² / _[Н2] [I _2] = К.

Принципът на Льо Шателие-Браун

Има следното правило: ако система, която е в равновесие, за да се получи определен ефект (промяна на условията на химически равновесие чрез промяна температура или налягане, например), остатъкът ще се измести частично да противодейства на ефекта на промените. В допълнение към химия, този принцип се прилага и в няколко различни форми в областта на фармакологията и икономиката.

Химическа константа на равновесие и начини на изразяване

експресията на равновесие може да бъде изразена по отношение на концентрацията на продукти и реагенти. Само химикали в водни и газови фази са включени във формулата на равновесие, тъй като концентрацията на течности и твърди вещества, не са променени. Какви фактори да повлияе на химически баланс? Ако тя включва чиста течност или твърдо вещество, се счита, че тя е К = 1, и съответно вече не се взема предвид, с изключение на силно концентрирани разтвори. Например, чиста вода има активност на една.

Друг пример е твърд въглероден атом, който може да се образува чрез взаимодействие на две молекули на въглероден окис до образуване на въглероден двуокис и въглерод. Факторите, които могат да повлияят на баланса, включват добавяне на реагент или продукт (изменение на концентрацията се отразява баланса). Добавянето на реагент може да доведе до отдясно в равновесие химически уравнение където има повече форми на продукт. продукт допълнение може да доведе до равновесие ляво, като повече се превръща форми реагенти.

Равновесие случва, когато реакцията се провежда в двете посоки, има постоянно съотношение на реагентите и продуктите. Като цяло, химичното равновесие е статична, тъй като делът на продукти и реагенти са постоянни. Въпреки това, по-отблизо разкрива, че балансът е в действителност е много динамичен процес, като реакцията се движи в двете посоки със същата скорост.

Динамично равновесие е пример за функции на стабилно състояние. За система в стабилно състояние се наблюдава в момента, поведението продължава и в бъдеще. Следователно, след като реакцията достигне равновесие, съотношението на реагенти и продукти концентрации остават същите, въпреки че реакцията протича.

Както току-що разкажа за комплекса?

Понятия като химически равновесие и химически равновесната константа, са доста трудни за разбиране. Да вземем за пример от живота. Случвало ли ви се спира на мост между двата града, както и да се обърне внимание на факта, че движението в другата посока гладко и измерена, докато сте безнадеждно попаднали в задръстване? Това не е добре.

Какво става, ако машината се измерва и се премества със същата скорост и от двете страни? Той остана на броя на автомобилите в двата града постоянни? Когато влизането и излизането на скоростта в двата града е един и същ, но броят на автомобилите във всеки град е стабилен във времето, което означава, че целият процес е в динамично равновесие.