Bedingungen der irreversiblen chemischen Reaktion. Reversible und irreversible chemische Reaktionen

Eine der wichtigsten Eigenschaften der chemischen Reaktion ist die Tiefe (Grad) der Transformation, zeigt, wie viel die Ausgangsmaterialien in Reaktionsprodukte umgewandelt werden. Darüber hinaus kann der Prozess den Prozess ausführen. Die Transformationstiefe hängt neben anderen Faktoren von der Reversibilitätsumkehrbarkeit ab.

Reversibel Reaktionen , im Gegensatz zu irreversibel, nicht zum Endfluss: Keine der reagierenden Substanzen ist vollständig verbraucht. Gleichzeitig ist die Reaktion der Reaktionsprodukte mit der Bildung von Ausgangsmaterialien im Gange.

Beispiele in Betracht ziehen:

1) In einem geschlossenen Gefäß bei einer bestimmten Temperatur wurden gleiche Volumina gasförmiger Jod und Wasserstoff eingeführt. Wenn die Kollisionen der Moleküle dieser Substanzen mit der gewünschten Orientierung und ausreichender Energie auftreten, dann chemische Bindungen. Sie können mit der Bildung einer Zwischenverbindung (aktivierter Komplex, siehe Klausel 1.3.1) wieder aufgebaut werden. Eine weitere Umstrukturierung von Bindungen kann zu dem Zerfall der Zwischenverbindung in zwei Moleküle von Iodidwasserstoff führen. Reaktionsgleichung:

H 2 + I 2 ® 2HI

Jodid-Wasserstoffmoleküle werden jedoch auch zufällig Wasserstoffmoleküle, Jod und untereinander ausstellen. Bei der Kollision von HI-Molekülen tut nichts tut weh, eine Zwischenverbindung zu bilden, die sich auf Jod und Wasserstoff dann zersetzen kann. Dieser Prozess wird durch die Gleichung ausgedrückt:

2HI ® H 2 + I 2

Somit werden in diesem System zwei Reaktionen gleichzeitig angeordnet - die Bildung von Iodid-Wasserstoff und seiner Zersetzung. Sie können von einem ausgedrückt werden allgemeine Gleichung.

H 2 + I 2 "2Hi

Die Umkehrbarkeit des Prozesses zeigt das Zeichen ".

Die in diesem Fall gerichtete Reaktion zur Bildung von Iodid-Wasserstoff wird als gerade Linie bezeichnet, und das Gegenteil ist umgekehrt.

2) Wenn Sie das zwei Mol Schwefeldioxid mit einem Mol Sauerstoff mischen, erzeugen Sie Bedingungen, die der Reaktion des Systems förderlich sind, und nach Ablauf des Gasgemisches zeigen die Ergebnisse, dass das System als SO 3 vorhanden ist - Das Reaktionsprodukt und die Quellsubstanzen - SO 2 und O 2. Wenn bei den gleichen Bedingungen als Ausgangsmaterial Schwefeloxid (+6) platziert, ist es möglich, diesen Teil davon zu finden, dass sich ein Teil davon auf Sauerstoff und Schwefeloxid (+4) und das Endverhältnis zwischen den Mengen aller Drei Substanzen sind die gleichen wie in dem Fall, wenn es aus einer Mischung aus Schwefeldioxid und Sauerstoff stammt.

Somit ist die Wechselwirkung von Schwefeldioxid mit Sauerstoff auch ein Beispiel einer reversiblen chemischen Reaktion und wird durch die Gleichung ausgedrückt

2SO 2 + O 2 "2SO 3

3) Eisenwechselwirkung mit salzsäure fließt entsprechend der Gleichung:

Fe + 2HCl ® FCL 2 + H 2

Mit einer ausreichenden Menge Salzsäure endet die Reaktion, wenn

alles Eisen wird verbracht. Wenn Sie außerdem versuchen, diese Reaktion in der entgegengesetzten Richtung - Wasserstoff durch die Lösung von Eisenchlorid durchzuführen, funktioniert das Metalleisen- und Salzsäure nicht - diese Reaktion kann nicht in die entgegengesetzte Richtung gehen. Somit ist die Wechselwirkung von Eisen mit Salzsäure eine irreversible Reaktion.

Es ist jedoch zu beachten, dass theoretisch ein irreversibles Verfahren in bestimmten Bedingungen reversibel dargestellt werden kann, d. H. Prinzipiell können alle Reaktionen als reversibel betrachtet werden. Sehr oft herrscht sehr oft eine der Reaktionen. Dies geschieht, wenn die Wechselwirkungsprodukte aus dem Reaktionsbereich entfernt werden: Ein Niederschlag fällt aus, Gas wird freigesetzt, mit Ionenaustauschreaktionen sind fast unmittelbare Produkte gebildet; Oder wenn aufgrund des expliziten Überschusses der Ausgangsmaterialien der entgegengesetzte Prozess praktisch unterdrückt wird. So ermöglicht Ihnen eine natürliche oder künstliche Beseitigung der Möglichkeit von umgekehrten Reaktionsabläufen, den Prozess fast vollständig zu bringen.

Beispiele solcher Reaktionen können die Wechselwirkung von Natriumchlorid mit Silbernitrat in Lösung sein

NaCl + AGNO 3 ® Agcl¯ + Nano 3,

kupferbromid mit Ammoniak

CUBR 2 + 4NH 3 ® BR 2,

neutralisierung von Salzsäurelösung von ätzendem Satelliten

HCl + NaOH ® NACL + H 2 O.

Dies sind nur alle Beispiele praktisch irreversible ProzesseDa Silberchlorid etwas löslich ist, und der komplexe Kation 2+ ist nicht absolut stabil, und das Wasser dissoziiert, obwohl in einem extrem geringfügigen Grad.

Reversible und irreversible chemische Reaktionen. Chemisches Gleichgewicht. Einsparungsgleichgewicht unter der Wirkung verschiedener Faktoren

Chemisches Gleichgewicht

Chemische Reaktionen, die in einer Richtung fließen, werden aufgerufen irreversibel.

Die meisten chemischen Prozesse sind reversibel. Dies bedeutet, dass mit den gleichen Bedingungen, direkter und umgekehrter Reaktion (insbesondere wenn wir über geschlossene Systeme sprechen).

Beispielsweise:

eine Reaktion

$ Caco_3 (→) ↖ (t) cao + co_2 $

im offenes System irreversibel;

b) die gleiche Reaktion

$ Caco_3⇄cao + co_2 $

im geschlossenen System reversibel.

Berücksichtigen Sie detaillierter die Prozesse, die bei reversiblen Reaktionen auftreten, beispielsweise für die bedingte Reaktion:

Basierend auf dem Gesetz der aktiven Massen die Geschwindigkeit der direkten Reaktion

$ (υ) ↖ (→) \u003d k_ (1) · c_ (a) ^ (α) · c_ (b) ^ (β) $

Da mit der Zeit der Substanzen-Konzentration von Substanzen $ A $ und $ pro $ abnehmend ist, wird auch die Geschwindigkeit der Direktreaktion reduziert.

Das Erscheinungsbild der Reaktionsprodukte bedeutet die Möglichkeit der umgekehrten Reaktion, und mit der Konzentrationszeit von Substanzen von 16 USD und $ D $ steigt, was bedeutet, dass die Rücklaufrate erhöht:

$ (υ) ↖ (→) \u003d k_ (2) · c_ (c) ^ (γ) · c_ (d) ^ (δ) $

Früher oder später wird ein Zustand erreicht, bei dem die Geschwindigkeiten von direkten und umgekehrten Reaktionen gleich werden

${υ}↖{→}={υ}↖{←}$

Der Zustand des Systems, in dem die Gleichreaktionsrate der Rate der Rückwärtsreaktion entspricht, wird chemisches Gleichgewicht genannt.

Gleichzeitig bleiben die Konzentrationen von reagierenden Substanzen und Reaktionsprodukten unverändert. Sie heißen gleichgewichtskonzentrationen.. Auf dem Makroebene scheint es, dass sich im Allgemeinen nichts ändert. Aber eigentlich direkte und umgekehrte Prozesse gehen weiter, aber mit gleicher Geschwindigkeit. Daher wird ein solches Gleichgewicht im System genannt beweglich und dynamisch.

Gleichgewichtskonstante

Bezeichnen die Gleichgewichtskonzentrationen von Substanzen $ [a], [b], [c], [d] $.

Dann seit $ (υ) ↖ (→) \u003d (υ) ↖ (←), k_ (1) · [a] ^ (α) · [b] ^ (β) \u003d k_ (2) · [c] ^ ( Γ) · [d] ^ (δ) $, von wo

$ ([C] ^ (γ) · [d] ^ (Δ)) / ([A] ^ (α) · [B] ^ (β)) \u003d (k_1) / (k_2) \u003d k_ (gleich) $

wobei $ γ, δ, α, β $ Indikatoren von Grad sind, die mit Koeffizienten in einer reversiblen Reaktion entsprechen; $ K_ (gleich.) $ - Chemische Gleichgewichtskonstante.

Der resultierende Ausdruck beschreibt quantitativ den Zustand des Gleichgewichts und ist ein mathematischer Ausdruck des aktiven Massengesetzes für Gleichgewichtssysteme.

Mit konstanter Glist der Wert für eine reversible Reaktion dauerhaft. Es zeigt die Beziehung zwischen den Konzentrationen der Reaktionsprodukte (Numerator) und den Ausgangsmaterialien (Nenner), die im Gleichgewicht installiert ist.

Die Gleichgewichtskonstanten werden aus erfahrenen Daten berechnet, wobei die Gleichgewichtskonzentrationen der Ausgangsmaterialien und der Reaktionsprodukte bei einer bestimmten Temperatur bestimmt werden.

Der Wert der Gleichgewichtskonstante kennzeichnet die Ausbeute der Reaktionsprodukte, der Vollständigkeit seiner Strömung. Wenn $ K_ erhalten wird (gleich) \u003e\u003e $ 1, bedeutet dies, dass mit Gleichgewicht $ [c] ^ (γ) · [d] ^ (δ) \u003e\u003e [a] ^ (α) · [b] ^ (β ) $, dh die Konzentrationen der Reaktionsprodukte erfüllen die Konzentrationen der Quellsubstanzen und die Ausbeute der Reaktionsprodukte ist groß.

Mit $ k_ (gleich)

$ CH_3COOOC_2H_5 + H_2O⇄CH_3COOH + C_2H_5OH $

gleichgewichtskonstante

$ K_ (gleich) \u003d (·) / (·) $

bei $ 20 ° C $ beträgt $ 0.28 $ (d. H. Weniger als 1 $ $). Dies bedeutet, dass ein erheblicher Teil des Ethers nicht hydrolysiert ist.

Bei heterogenen Reaktionen auf die Expression umfasst die Gleichgewichtskonstante Konzentrationen nur wenige Substanzen, die sich in der Gas- oder Flüssigphase befinden. Zum Beispiel zur Reaktion

die Gleichgewichtskonstante wird ausgedrückt als:

$ K_ (gleich) \u003d (^ 2) / () $

Der Wert der Gleichgewichtskonstante hängt von der Art der Reaktandensubstanzen und der Temperatur der Touren ab.

Die Konstante hängt nicht von der Anwesenheit des Katalysators ab, er ändert nicht die Aktivierung und die direkte Energie und die umgekehrte Reaktion auf denselben Wert. Der Katalysator kann nur die Gleichgewichtsoffensive beschleunigen, ohne den Wert der Gleichgewichtskonstante zu beeinträchtigen.

Einsparungsgleichgewicht unter der Wirkung verschiedener Faktoren

Der Gleichgewichtszustand ist für lange Zeit beliebig mit konstanten äußeren Bedingungen erhalten, die Temperatur, die Konzentration der Ausgangsmaterialien, des Drucks (wenn die Reaktion beteiligt oder gebildet ist).

Durch Ändern dieser Bedingungen können Sie das System aus einem Gleichgewichtszustand auf einen anderen übersetzen, der neue Bedingungen erfüllt. Ein solcher Übergang wird aufgerufen verschiebung oder gleichgewichtsverschiebung.

Erwägen verschiedene Methoden Abweichungen des Gleichgewichts im Beispiel der Reaktion der Wechselwirkung von Stickstoff und Wasserstoff mit der Bildung von Ammoniak:

$ N_2 + 3h_2⇄2hn_3 + q $

$ K_ (gleich) \u003d (^ 2) / (· ^ 3) $

Der Auswirkungen von Änderungen der Substanzenkonzentration

Wenn die Konzentration dieser Gase auf das Reaktionsgemisch von Stickstoff $ n_2 $ und -wasserstoff erhöht wird, erhöht sich die Konzentration dieser Gase, was bedeutet, dass die Rate der Direktreaktion zunimmt. Gleichgewicht verschiebt sich nach rechts in Richtung des Reaktionsprodukts, d. H. in Richtung Ammoniak $ NH_3 $.

Die gleiche Schlussfolgerung kann durch Analyse des Ausdrucks für die Gleichgewichtskonstante erfolgen. Mit einer Erhöhung der Konzentration von Stickstoff und Wasserstoff erhöht sich der Nenner, und da $ k_ (gleich) $ ein dauerhafter Wert ist, sollte der Zähler steigen. Somit wird die Menge des $ NH_3-Reaktionsprodukts in der Reaktionsmischung zunehmen.

Eine Erhöhung der Konzentration des Ammoniakreaktionsprodukts von $ NH_3 $ wird zu einer Verschiebung des Gleichgewichts nach links in Richtung der Bildung der Quellsubstanzen führen. Diese Schlussfolgerung kann auf der Grundlage einer ähnlichen Begründung erfolgen.

Einfluss der Druckänderung

Die Druckänderung wird nur auf diesen Systemen beeinflusst, wobei mindestens einer der Substanzen in einem gasförmigen Zustand liegt. Mit einem Druckanstieg wird das Volumen der Gase reduziert, was bedeutet, dass ihre Konzentration zunimmt.

Angenommen, der Druck im geschlossenen System hat beispielsweise bei 2 $ erhöht. Dies bedeutet, dass die Konzentrationen aller gasförmigen Substanzen ($ n_2, h_2, nH_3 $) in der berücksichtigten Reaktion um 2 $ steigen werden. In diesem Fall wird der Zähler in der Expression für $ K_ (gleich) $ 4-mal erhöht, und der Nenner ist einmal bei 16 $, d. H. Gleichgewicht wird brechen. Für seine Erholung sollte die Konzentration von Ammoniak zunehmen und die Konzentrationen von Stickstoff und Wasserstoff sinken. Gleichgewicht wechselt nach rechts. Die Druckänderung wird praktisch nicht durch das Flüssigkeitsvolumen beeinflusst und solider Tel. Ändert ihre Konzentration nicht. Folglich ist der Zustand des chemischen Gleichgewichts von Reaktionen, in dem Gase nicht teilnehmen, nicht vom Druck abhängig.

Der Effekt der Temperaturänderung

Beim Erhöhen der Temperatur, wie Sie wissen, wird die Geschwindigkeit aller Reaktionen (exo-endothermischer) erhöht. Darüber hinaus steigt die Temperatur stärker auf die Geschwindigkeit der Reaktionen, die eine größere Aktivierungsenergie aufweisen, und daher endothermisch.

Somit erhöht sich die Rate der Umkehrreaktion (in unserem Beispiel endothermisch) stärker als die direkte Geschwindigkeit. Das Gleichgewicht verlagert sich auf den Prozess, der von der Energieabsorption begleitet wird.

Die Richtung der Verdrängungsrichtung des Gleichgewichts kann durch Verwendung des Prinzips von Le Chateel (1884) vorhergesagt werden:

Wenn sich ein externer Effekt auf das System im Gleichgewicht befindet, wird die Konzentration, Druck, die Temperatur) geändert, dann wird das Gleichgewicht auf die andere Seite verschoben, die diese Wirkung schwächt.

Schlussfolgerungen treffen:

• mit einer Erhöhung der Konzentration an Reaktandensubstanzen verschiebt sich das chemische Gleichgewicht des Systems in Richtung der Bildung von Reaktionsprodukten;
• mit einer Erhöhung der Konzentration der Reaktionsprodukte wird das chemische Gleichgewicht des Systems auf die Bildung von Ausgangsmaterialien verschoben;
• mit einem Druckanstieg verschiebt sich das chemische Gleichgewicht des Systems in Richtung der Reaktion, in der das Volumen der resultierenden gasförmigen Substanzen geringer ist;
• mit zunehmender Temperatur verschiebt sich das chemische Gleichgewicht des Systems in Richtung der endothermen Reaktion;
• mit einer Temperaturabnahme - in Richtung des exothermen Prozesses.

Das Prinzip von Le Chateel ist nicht nur für chemische Reaktionen, sondern auch auf viele andere Verfahren anwendbar: Verdampfen, Kondensation, Schmelzen, Kristallisation usw. Bei der Herstellung der wichtigsten chemischen Produkte, das Prinzip von LE-Chateel und Berechnungen aus dem Das Gesetz der aktiven Massen ermöglicht es, solche Bedingungen für die Durchführung chemischer Prozesse zu finden, die die maximale Ausbeute der gewünschten Substanz bereitstellen.

An der Lektion, dem Thema "reversibel und irreversibel) chemische Reaktionen. Chemisches Gleichgewicht, "Faktoren, die das chemische Gleichgewicht beeinflussen, werden berücksichtigt. Sie werden das Prinzip von Le Chatel kennenlernen. Das Konzept von reversiblen und irreversiblen Reaktionen wird eingeführt.

Thema: Reaktionsklassifizierung, Thermochemie, Geschwindigkeit

Lektion: reversible und irreversible chemische Reaktionen. Chemisches Gleichgewicht und Wege, um zu verdrängen

Betrachten Sie eine abstrakte Reaktion, die wir in das Formular schreiben:

A + B → AB, Direkte Reaktion. Viele chemische Reaktionen können jedoch in die entgegengesetzte Richtung gehen.

Au.A + IN; Umgekehrte Reaktion.

Für Kürze wird diese Reaktion mit zwei Pfeilen, einem Einseiten, anders zurück, aufgezeichnet.

A + B.Au.

Bei einer Temperaturanstieg steigt die Geschwindigkeit der meisten chemischen Reaktionen an. Es stellt sich jedoch heraus, dass das Reaktionsprodukt bei einigen Reaktionen bei einer Temperatur bei guter Geschwindigkeit bei einer guten Geschwindigkeit zu zersetzen ist. Insbesondere wird diese Situation bei der Wechselwirkung von Wasserstoff mit Jod nach Erhalt von Iodorodor umgesetzt.

H 2 +.ICH. 2 (1)

Die Rate der chemischen Reaktion steigt mit einer Erhöhung der Konzentration der Ausgangsmaterialien an und nimmt dementsprechend mit einer Abnahme der Konzentration der Ausgangsmaterialien ab. Es stellt sich heraus, dass, wie die Reaktionen passieren, die Rate der direkten Reaktion abnimmt, da die anfänglichen Substanzen ausgegeben werden. Und die Rate der umgekehrten Reaktion wird zunehmen, da die Konzentration der Substanz-AV-Quelle für die umgekehrte Reaktion allmählich ansteigen wird. Wie lange wird die Geschwindigkeit der direkten Reaktion reduziert und wieder zu erhöhen? Bis zu dem Moment ist es, wenn die Raten der direkten und umgekehrten Reaktion gleich werden. Das chemische Gleichgewicht wird kommen. Feige. einer.

Feige. einer

Chemisches Gleichgewicht ist der Zustand des Reaktionssystems, in dem die Geschwindigkeiten der direkten und umgekehrten Reaktion gleich sind.

Gleichgewichtskonzentration von Substanzen - Es ist die Konzentration von Substanzen in der Reaktionsmischung in einem Zustand des chemischen Gleichgewichts. Die Gleichgewichtskonzentration wird durch die chemische Formel der in eckigen Klammern geschlossenen Substanz angezeigt.

Beispielsweise bedeutet der folgende Eintrag, dass die Gleichgewichtskonzentration von Wasserstoff in dem Gleichgewichtssystem 1 mol / l beträgt.

Feige. 2

Chemisches Gleichgewicht(Abb. 2) unterscheidet sich vom Konzept von "Gleichgewicht", das uns vertraut ist. Chemisches Gleichgewicht ist dynamisch. In einem System in einem Zustand des chemischen Gleichgewichts treten gerade und umgekehrte Reaktion auf, aber ihre Geschwindigkeiten sind gleich, und daher ändert sich die Konzentration der teilnehmenden Substanzen nicht. Chemisches Gleichgewicht ist durch ein konstantes Gleichgewicht gekennzeichnet, gleich Haltung Direkt- und Rückwärtsdrehzahlen reaktionen.

Die Geschwindigkeitskonstanten der direkten und umgekehrten Reaktion sind die Geschwindigkeiten dieser Reaktion bei Konzentrationen der anfänglichen Substanzen für jeden von ihnen in gleichen Einheiten. Gleichgewichtskonstante ist auch gleich dem Verhältnis von Gleichgewichtskonzentrationen von direkten Reaktionsprodukten in den Grad stöchiometrischer Koeffizienten zum Produkt der Gleichgewichtskonzentrationen von Reagenzien.

Wenn ein Dann gibt es in dem System mehr Quellsubstanzen. Wenn ein Das System hat mehr Reaktionsprodukte.

Wenn Gleichgewichtskonstante signifikant mehr als 1 ist, wird eine solche Reaktion irreversibel genannt.

Irreversibel sind die chemischen Reaktionen, die nur in einer Richtung auftreten, bis eine der Reagenzien voll ist.

Dies ist beispielsweise eine Reaktion:

4P + 5O 2 \u003d 2P 2 O 5(2)

Reversibel sind chemische Reaktionen, die in gegenseitig durchgeführt werden entgegengesetzte Richtungen Mit den gleichen Bedingungen.

Wenn Sie die äußeren Bedingungen ändern, wird der Zustand des chemischen Gleichgewichts verletzt. Verdrängung des Gleichgewichts in Abhängigkeit von der Änderung der äußeren Bedingungen in allgemeines Entschlossen

· Das Prinzip von Le Chateel: Wenn das im Gleichgewicht, der sich im Gleichgewicht befindet, außen ausgesetzt ist, wird sie durch Ändern eines der Bedingungen der Ermittlung der Gleichgewichtsposition außen ausgesetzt, dann wechselt es in Richtung des Prozesses, der die Wirkung der Wirkung schwächt.

Somit bewirkt die Temperaturerhöhung, dass eine Gleichgewichtsverschiebung auf die der Prozesse zu der der Verfahren, deren Fluss von der Absorption von Wärme begleitet wird, und die Temperatur abnimmt in der entgegengesetzten Richtung.

Gleichgewicht wird nach rechts verschoben, wenn die Gleichgewichtskonzentrationen von direkten Reaktionsprodukten erhöht werden. Wenn die Gleichgewichtskonzentrationen der Quellsubstanzen der direkten Reaktionserhöhung zunehmen, wird das Gleichgewicht nach links verschoben. Welche Faktoren können geändert werden, um den Restbetrag anzuzeigen? Das

· Temperatur.

· Druck

· Substanzenkonzentration

· Katalysator hinzufügen

· Änderungen im Bereich der Reaktionsfläche heterogener Reaktionen

Zugabe eines Katalysators und einer Änderung des Bereichs der Reaktionsfläche von heterogenen Reaktionenbeeinflussen Sie nicht die Verschiebung des chemischen Gleichgewichts.

Die verbleibenden Faktoren werden näher betrachtet.

Temperatur

Ammoniaksynthesereaktion (Abb. 3)

es bezieht sich auf exotherme.reaktionen. Wenn die direkte Reaktion der Wärme zugeordnet ist, und wenn der Rückwärtsgang absorbiert wird. Wenn Sie die Temperatur erhöhen, wechselt das Gleichgewicht gemäß der Regel von Le-Chatel in diese Richtung, um diese Wirkung zu verringern. In diesem Fall links Da wird die Wärme absorbiert. Ammoniakynthesereaktion wird bei einer Temperatur von etwa 500 durchgeführt

Wenn die Reaktion endothermisch, Dann führt der Temperaturanstieg zu Gleichgewichtsverlagerungen recht.

Änderungen in der Substanzkonzentration

Mit einer Erhöhung der Konzentration eines der in einer Gleichgewichtsreaktion beteiligten Substanzen verändert sich das Reaktionsgleichgewicht auf seine Ausgaben, und dementsprechend mit einer Abnahme der Konzentration eines der Substanzen - in Richtung der Reaktion seiner Bildung. Zum Beispiel wird mit einer Erhöhung der Stickstoffkonzentration in der Ammoniaksynthesereaktion das Gleichgewicht nach rechts verschieben, dh in Richtung der Stickstoffausgaben. Wenn bei dieser Reaktion aus dem Reaktionsgemisch von Ammoniak entfernt wird, wechselt das Gleichgewicht in Richtung seiner Bildung. Dies kann beispielsweise beim Auflösen von Ammoniak in Wasser erfolgen.

Druck ändern

Der Änderung des Drucks kann nur Reaktionen betreffen, die gasförmige Substanzen betreffen. Wenn bei der Umsetzung der Synthese von Ammoniak den Druck erhöht, wechselt das Gleichgewicht auf die Abnahme der Anzahl von MOL Gas. Wenn die Anzahl der Molgas größer ist als auf der rechten Seite, wechselt das Gleichgewicht in Richtung von Ammoniak.

Wenn die Anzahl der Gasmol gleichmäßig links und rechts ist, beispielsweise bei der Umsetzung von Stickstoffoxid (II),

N. 2 + Ö. 2 (3)

die Druckänderung beeinflusst nicht die Position des chemischen Gleichgewichts in solchen Reaktionen. Die Untersuchung des chemischen Gleichgewichts hat sehr wichtig, wie für theoretische Studienund um praktische Aufgaben zu lösen. Bestimmen der Gleichgewichtsposition für verschiedene Temperaturen und Drücke, können Sie die günstigsten Bedingungen für den chemischen Prozess auswählen. Die endgültige Auswahl der Bedingungen erfordert einen Einfluss auf ihren Einfluss und die Geschwindigkeit des Prozesses.

Lektion zusammenfassen

In der Lektion wurde das Thema "Chemical Equilibrium" untersucht, die Bedingungen der Gleichgewichtsverlagerung bei reversiblen Reaktionen wurden berücksichtigt.

Referenzliste

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3. Gabrielyan O.S. Chemie. Klasse 11. Ein grundlegendes Niveau von. 2nd ed., Ched. - M.: Tropfen, 2007. - 220 s.

1. Strom. Der Unterschied zwischen polaren kovalenten und ionischen Verbindungen ().

3. Elektrische Überwachung von Atomen von Pauling ().

Hausaufgaben

1. №7-9 (S. 63) Rudzitis G.E. Chemie. Grundlagen der allgemeinen Chemie. Grad 11: Tutorial für allgemeine Bildungseinrichtungen: Grundniveau / G.e. Rudzitis, F.G. Feldman. - 14. ed. - M.: Erleuchtung, 2012.

2. Welche Faktoren beeinflussen nicht die chemische Gleichgewichtsverlagerung?

3. Nennen Sie die Bedingungen für das chemische Gleichgewicht.

\u003e\u003e Chemie: reversible und irreversible Reaktionen

CO2 + H2O \u003d H2CO3

Lassen Sie uns die resultierende Säurelösung in einem Stativ verlassen. Nach einiger Zeit werden wir sehen, dass die Lösung wieder violett wurde, da die Säure auf den Ausgangsmaterialien abgebaut wurde.

Dieser Prozess kann wesentlich schneller durchgeführt werden, wenn eine dritte Lösung kohlesäure. Folglich verläuft die Reaktion der Herstellung von Kohlensäure wie in der Geraden, also n in die entgegengesetzte Richtung, dh reversible ist. Die Umkehrbarkeit der Reaktion ist mit zwei gegenüberliegenden gerichteten Pfeilen bezeichnet:

Unter den reversiblen Reaktionen, die dem Erwerb der wichtigsten chemischen Produkte zugrunde liegen, wird die Synthese (Verbindung) von Schwefeloxid (VI) aus Schwefeloxid (IV) und Sauerstoff als Beispiel aufgerufen.

1. reversible und irreversible Reaktionen.

2. Barroll-Regel.

Erfassen Sie die in den Text des Absatzes genannten Verbrennungsreaktionsgleichungen, die infolge dieser Reaktionen klaffern, wurden Oxide dieser Elemente gebildet, aus denen die Ausgangsmaterialien aufgebaut waren.

Geben Sie das Merkmal der drei letzten Reaktionen, die bis zum Ende des Absatzes durchgeführt werden, laut Planung: a) die Art und Anzahl der Reagenzien und Produkte; b) Aggregatstaat; c) Richtung: d) das Vorhandensein eines Katalysators; e) Auswahl oder Wärmeabsorption

Was ist die Ungenauigkeit der in den Text des Absatzes vorgeschlagenen Grenzen der Kalksteinfeuergleichung?

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Alle chemischen Reaktionen können in zwei Gruppen unterteilt werden: irreversible und reversible Reaktionen. Angemessene Reaktionen gehen bis zum Ende - bis zur vollständigen Konsolidierung eines der Reaktanten. Umkehrbare Reaktionen gehen nicht bis zum Ende: mit einer reversiblen Reaktion, keine der reagierenden Substanzen, die vollständig ausgegeben wird. Dieser Unterschied besteht darin, dass die irreversible Reaktion nur in eine Richtung fließen kann. Die reversible Reaktion kann sowohl in direkter als auch in entgegengesetzten Richtungen fließen.

Betrachten Sie zwei Beispiele.

Beispiel 1. Wechselwirkung zwischen Zink und konzentriert salpetersäure fließt entsprechend der Gleichung:

Mit einer ausreichenden Menge Salpetersäure wird die Reaktion nur beendet, wenn das gesamte Zink aufgelöst wird. Wenn Sie versuchen, diese Reaktion in der entgegengesetzten Richtung, um Stickstoffdioxid durch die Zinknitratlösung durchzuführen, funktioniert das Metallzink und Salpetersäure nicht - diese Reaktion kann nicht in die entgegengesetzte Richtung fließen. Somit ist Zinkwechselwirkung mit Salpetersäure eine irreversible Reaktion.

Beispiel 2. Ammoniaksynthese fließt entsprechend der Gleichung:

Wenn ein Mol Stickstoff mit drei Mol Wasserstoff gemischt wird, um die Bedingungen, die dem Reaktionsstrom in dem System förderlich auszuführen, und nach einer ausreichenden Zeit abgelaufen ist, ist die Analyse des Gasgemisches abgelaufen, die Ergebnisse der Analyse Zeigen Sie, dass das System nicht nur das Reaktionsprodukt (Ammoniak), sondern auch die Quellsubstanzen (Stickstoff und Wasserstoff) vorhanden ist. Wenn nun unter den gleichen Bedingungen als Ausgangsmaterial ein Stickstoff-Wasserstoff-Gemisch als Ausgangsmaterial und Ammoniak ist, ist es möglich, dass ein Teil des Ammoniaks auf Stickstoff und Wasserstoff und das endgültige Verhältnis zersetzt wird Zwischen den Mengen aller drei Substanzen ist das gleiche wie bei der Veranstaltung, wenn das Stickstoffgemisch mit Wasserstoff vergangen ist. Somit ist Ammoniaksynthese eine reversible Reaktion.

In den Gleichungen von reversiblen Reaktionen, anstelle des Zeichens der Gleichheit können die Pfeile anstelle des Zeichens der Gleichheit gesetzt werden; Sie symbolisieren die Reaktionsaustritt sowohl in direkten als auch in umgekehrten Richtungen.

In FIG. 68 zeigt die Änderung der Geschwindigkeiten von direkten und umgekehrten Reaktionen im Laufe der Zeit. Beim Mischen der Ausgangsmaterialien ist zunächst die Rate der Direktreaktion groß, und die Rückkopplungsrate ist Null, da die Reaktion auftritt, die anfänglichen Substanzen werden verbraucht und ihre Konzentrationen fallen fallen.

Feige. 63. Ändern der Geschwindigkeit der direkten und umgekehrten Reaktion im Laufe der Zeit.

Infolgedessen nimmt die Rate der Direktreaktion ab. Gleichzeitig erscheinen Reaktionsprodukte, und ihre Konzentration steigt an. Infolgedessen beginnt die umgekehrte Reaktion zu gehen, und seine Geschwindigkeit nimmt allmählich zu. Wenn die Raten von direkten und umgekehrten Reaktionen gleich werden, tritt das chemische Gleichgewicht auf. Schluchzen. das letzte Beispiel Zwischen Stickstoff, Wasserstoff und Ammoniak wird ein Gleichgewicht hergestellt.

Das chemische Gleichgewicht heißt dynamisches Gleichgewicht. Dies betont, dass in Gleichgewichtsflüsse und direkter und der umgekehrten Reaktion, aber ihre Geschwindigkeit ist derselbe, als er ergibt, wodurch Änderungen des Systems nicht wahrnehmbar sind.

Das quantitative Merkmal des chemischen Gleichgewichts ist der Wert, der als chemische Gleichgewichtskonstante bezeichnet wird. Betrachten Sie es im Beispiel der Synthesereaktion von Iod-Wasserstoff:

Nach dem Gesetz wird die Masse, die Geschwindigkeit der direkten und umgekehrten Reaktionen durch die Gleichungen ausgedrückt:

Bei Gleichgewicht ist die Geschwindigkeit der direkten und umgekehrten Reaktionen gleich, von wo

Das Verhältnis der Dehnungsrate von direkten und umgekehrten Reaktionen ist ebenfalls konstant. Es heißt die Gleichgewichtskonstante dieser Reaktion (k):

Daher endlich.

Auf der linken Seite dieser Gleichung befinden sich diese Konzentrationen der interagierenden Substanzen, die mit Gleichgewichtskonzentrationen hergestellt sind. Die rechte Seite der Gleichung ist ein dauerhafter Wert (bei konstanter Temperatur).

Es kann gezeigt werden, dass im allgemeinen Fall der reversiblen Reaktion

die Gleichgewichtskonstante wird durch die Gleichung ausgedrückt:

Hier große Buchstaben Bezeichnen Sie Formeln-Substanzen und kleine Koeffizienten in der Reaktionsgleichung.

Bei einer konstanten Temperatur der Gleichgewichtskonstante ist somit die reversible Reaktion ein konstanter Wert, der angibt, dass die Beziehung zwischen den Konzentrationen der Reaktionsprodukte (Numerator) und den Ausgangsmaterialien (Nenner), der in Gleichgewicht eingestellt ist.

Die Gleichgewichtskonstante Gleichung zeigt, dass unter den Gleichgewichtsbedingungen die Konzentration aller in der Reaktion beteiligten Substanzen zwischen sich verbunden sind. Das Ändern der Konzentration eines dieser Substanzen erfordert Änderungen in den Konzentrationen aller anderen Substanzen; Infolgedessen werden neue Konzentrationen festgelegt, das Verhältnis zwischen ihnen entspricht jedoch erneut der Gleichgewichtskonstante.

Der numerische Wert der Gleichgewichtskonstante in der ersten Annäherung kennzeichnet die Ausbeute dieser Reaktion. Zum Beispiel, wenn die Reaktion groß ist, weil gleichzeitig

d. H. Mit Gleichgewicht, die Konzentration der Reaktionsprodukte hat viel mehr Konzentrationen der Quellsubstanzen, und dies bedeutet, dass die Reaktionsausbeute groß ist. Wenn (in einem ähnlichen Grund) die Rendite der Reaktion klein ist.

Bei heterogenen Reaktionen auf die Expression der Gleichgewichtskonstante sowie in der Expression der Gesetzwirkung der Massen (siehe § 58) gibt es Konzentrationen von nur diesen Substanzen, die sich in der Gas- oder Flüssigphase befinden. Zum Beispiel zur Reaktion

die Gleichgewichtskonstante hat das Formular:

Die Größe der Gleichgewichtskonstante hängt von der Art der Reaktandensubstanzen und der Temperatur ab. Es hängt nicht von der Anwesenheit von Katalysatoren ab. Wie bereits erwähnt, ist die Gleichgewichtskonstante gleich dem Verhältnis der Dehnungsrate der direkten und umgekehrten Reaktion. Da der Katalysator die Aktivierung und direkte Energie- und Umkehrreaktionen auf denselben Wert ändert (siehe § 60), beeinflusst er das Verhältnis der Konstanten ihrer Geschwindigkeit nicht.

Daher beeinflusst der Katalysator nicht den Wert der Gleichgewichtskonstante, und kann daher weder die Erhöhung der Reaktion erhöhen noch verringern. Es kann nur ein Gleichgewicht beschleunigen oder verlangsamen.