Необоротні та оборотні реакції



Мы поможем в написании ваших работ!


Мы поможем в написании ваших работ!



Мы поможем в написании ваших работ!


ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?

Необоротні та оборотні реакції



Реакції, які відбуваютъся лише в одному напрямку i завершуються повним перетворенням вихідних реагуючих речовин у кінцеві речовини, називаються необоротними.

Більшістъ реакцій є оборотними. Оборотними називаються такі, реакції, які одночасно відбуваються у двох взаємно протилежних напрямках.

У рівняннях оборотних реакцій між лівою та правою частинами ставлять дві стрілки, спрямовані у протилежні боки, наприклад:

N2 + 3Н2 2NH3, ΔН = -92,4 кДж/моль.

У техніці оборотні реакції невигідні, тому різними методами (зміна температури, тиску тощо) їx роблять практично необоротними, вони відбуваються у прямому напрямку.

Реакції відбуваються у одному напрямку (необоротні) за умов, коли:

– продукти, що утворюються, виходять зі сфери реакції (випадають у осад, виділяються у вигляді газу):

ВаСl2 + H2SO4 → BaSO4↓ + 2HC1

Na2CO3 + 2НСl → 2NaCl + CO2↑ + H2O;

– утворюєтъся малодисоційована сполука, наприклад, вода:

НСl + NaOH → NaCl + Н2О;

– реакція супроводжуєтъся виділенням великої кількocmi енергії, наприклад, горіння магнію;

Mg + 1/2О2 → MgO; ΔН = - 602,5 кДж/моль.

У piвнянняx необоротних реакцій між лівою і правою частинами ставлять знак piвнocmiабо стрілку.

Хімічна рівновага. Принцип Ле Шательє

Оборотні реакції не доходять до кінця i завершуються встановленням xімічної рівноваги.

Xiмічнy рівновагу можна визначити як такий стан системи реагуючих речовин, за яким швидкості прямої i зворотної реакцій дорівнюють одна одній .

У стані рівноваги пряма та зворотна реакції не припиняються. Тому така рівновага називається рухомою, або динамічною рівновагою.

У стані рівноваги концентрації ycix реагуючих речовин – як вихідних, так i тих, що утворюються, – залишаються чітко сталими.

Концентраціїреагуючих речовин, які встановлюються при хімічній piвновазі, називаються рівноважними.Вони позначаються у квадратних дужках, наприклад, [H2],[N2],[NH3], тоді як нерівноважні концентрації позначають так: с(Н2), c(N2), c(NH3).

Наприклад: СО + NO2 СО2↑ + NО,

для прямої реакції = k1[CO][NO2];

для оборотної реакції = k2 [CO2][NO]. Стан xiмічної рівноваги , тобто

k1[CO][NO2] = k2[CO2][NO].

Представимо цю piвність у вигляді пропорції:

Величина К називається константою хімічної рівноваги. Вона не залежить від концентрації реагуючих речовин і є сталою за даної температури. Для будь-якої рівноважної системи

mA + nB pC + gD

Це рівняння є математичним виразом закону діючих мас у стані рівноваги.

Для гетерогенних реакцій у виразі константи рівноваги концентрації речовин, які перебувають у твердій фазі, не беруть до уваги, тобто концен-трація твердих речовин дорівнює одиниці.

Величина К залежить від природи реагуючих речовин i від температури, aле не залежить від каталізатора.Присутність каталізатора у системі лише прискорює час встановлення рівноваги.

Напрямок зміщення xімічної piвноваги при зміні концентрації реагуючих речовин, температури i тиску визначається принципом рухомої рівноваги, або принципом Ле Шательє: якщо на систему, яка перебуває у стані рівноваги, чиниться будь-який зовнішній вплив (змінюється концентрація, температура, тиск), то він сприяє перебігу цiєї з двох протилежних реакцій, яка послаблює цей вплив.

При зміні концентрації компонентів рівноважної системи значення константи рівноваги залишається незмінним. Якщо у реакційну cyмішввести надлишок однієї з вихідних речовин, то рівновага зміщується в бік продуктів реакції, тобто праворуч. Аналогічний ефект може бути досягнутий шляхом видалення із системи продуктів реакції. При підвищенні температури у системі посилюється ендотермічний процес. При зниженні температури починають переважати екзотермічні процеси.

Вплив тиску визначається зміною об'єму, що відбувається під час реакції. При збільшенні тиску piвновaгa буде зсуватись у бік утворення меншої кількості речовини (молей) газу, а зменшення тиску зміщує рівно-вагу в бік утворення більшої кількості речовини (молей) газу.

Якщо ж у рівнянні оборотної реакції число молей у лівій частині дорівнює числу молей у правій частині, наприклад, N2 + О2 2NO, тоді зміна тиску не спричинить зміщення xімічної piвноваги.

Слід зазначити, що уci каталізатори однаковою мipoю прискорюють як пряму, так i зворотну реакції, i тому на зміщення рівноваги вони не впливають, а тільки сприяють швидкому її досягненню.

Експериментальна частина



Последнее изменение этой страницы: 2016-04-19; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы!

infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 3.236.55.22 (0.01 с.)