echilibru chimic

O condiție în care înainte și invers ratele de reacție sunt egale, numite echilibrul chimic. Ecuația reacției reversibile în forma generală:

Rata transmite reacția v1 = k1 [A] m [B] n. viteză de reacție inversă v2 = k2 [C] p [D] q. unde parantezele - concentrația de echilibru. Prin definiție, un echilibru chimic v1 = v2, unde

unde Kc - echilibrul chimic constant, exprimat în termeni de concentrație molară. Expresia matematică de mai sus este adesea numită legea acțiunii în masă a unui produs de reacție chimică reversibilă a raportului concentrațiilor de echilibru ale produșilor de reacție la produsul dintre concentrațiile de echilibru ale materiilor prime.

Poziția de echilibru chimic depinde de următorii parametri de reacție: temperatură, presiune și concentrare. Impactul pe care acești factori au asupra reacției chimice, se supun legilor, care au fost exprimate într-o formă generală în 1884 de către omul de știință francez Le Chatelier. Formularea modernă a principiului Le Chatelier este după cum urmează:

În cazul în care un sistem în echilibru, au efecte externe, sistemul va intra într-o stare diferită, astfel încât să se reducă efectul influențelor externe.

Factorii care afectează echilibrul chimic.

1. Efectul temperaturii. In fiecare din reacția reversibilă a unuia dintre proces exoterm responsabil zone, iar celălalt - endotermă.

Pe măsură ce temperatura crește echilibrul chimic este deplasat în direcția reacției endoterme, temperatura este redusă - în direcția unei reacții exoterme.

2. Efectul presiunii. Toate reacțiile care implică substanțe gazoase, însoțite de o modificare a volumului din cauza modificărilor valorii materiei în tranziția de la materiile prime pentru produsele afectează poziția presiunea de echilibru în sistem.
Efectul presiunii asupra poziției de echilibru se supune următoarelor reguli:

Când echilibrul de presiune este deplasat spre formarea compușilor (pornire sau produs), cu un volum mai mic.

3. Efectul de concentrare. Efectul de concentrare asupra stării de echilibru se supune următoarelor reguli:

Odată cu creșterea concentrației unuia dintre materiile prime, echilibrul este deplasat spre formarea produșilor de reacție;
când concentrația unuia dintre produsele echilibrul de reacție este deplasată spre formarea materiilor prime.

Întrebări pentru auto-control:

1. Care este rata unei reacții chimice, și ce factori depinde? Ce factori depinde de constanta de viteză?

2. Crearea ecuația vitezei de reacție este formarea apei de hidrogen și oxigen, și pentru a arăta modul în care rata de schimbare, în cazul în care concentrația de hidrogen pentru a crește de trei ori.

3. Cum viteza de reacție a lungul timpului? Ce reacții sunt numite reversibile? Ceea ce caracterizează o stare de echilibru chimic? Ceea ce se numește constanta de echilibru, pe ce factori depinde?

4. Ce influențe externe pot perturba echilibrul chimic? În ce direcție se va amesteca echilibru cu schimbările de temperatură? Presiune?

5. Cum pot muta reacția reversibilă într-o anumită direcție și să ducă la bun sfârșit?

Curs № 12 (subiect)

Scop: Pentru a da concluzii calitative privind solubilitatea substanțelor și cuantificarea solubilitatea.

Cuvinte cheie: Soluții - omogene și eterogene, adevărate și coloidale; substanțe de solubilitate; soluții de concentrare; soluții neelektroilov; legile Raoult și van't Hoff.

1. Solutii de clasificare.

2. Concentrarea soluțiilor.

3. Soluțiile de non-electroliti. legea lui Raoult.

Mortar - o (monofazat) sistem cu capete alternativ omogen, care constă din două sau mai multe substanțe (componente).

Prin natura starea de agregare a soluțiilor pot fi gazoase, lichide și solide. De obicei, o componentă care în aceste condiții este în aceeași stare agregată și că soluția rezultată, solventul este considerat, componentele rămase ale soluției - soluți. În cazul aceluiași starea de agregare a componentelor de solvent este considerată o componentă care predomină în soluție.

În funcție de dimensiunile particulelor sunt împărțite în soluții adevărate și coloid. Soluțiile adevărate (deseori denumite pur și simplu soluții) solutului este dispersat la nivel atomic sau molecular, particulele de solut nu sunt vizibile, fie vizual, fie sub microscop, se deplasează liber într-un solvent. soluții adevărate - sisteme stabile termodinamic, pe termen nelimitat stabile în timp.

Forțele de conducere ale soluțiilor de învățământ sunt entropia și entalpie factori. La dizolvarea gazelor în lichide scade entropia întotdeauna # 916; S <0, а при растворении кристаллов возрастает (ΔS> 0). Cu cât mai puternică interacțiunea dintre solut și solvent, cu cât rolul factorului entalpie în fluidele de formare. dizolvarea schimbarea entalpie semnului este determinat prin însumarea efectelor termice ale proceselor care însoțesc dizolvarea, care este principala contribuție la distrugerea ionilor liberi de cristal cu zăbrele (# 916; H> 0) și reacția dintre ionii produși cu moleculele de solvent (soltivatsiya, # 916; H <0). При этом независимо от знака энтальпии при растворении (абсолютно нерастворимых веществ нет) всегда ΔG = ΔH – T·ΔS <0, т. к. переход вещества в раствор сопровождается значительным возрастанием энтропии вследствие стремления системы к разупорядочиванию. Для жидких растворов (расплавов) процесс растворения идет самопроизвольно (ΔG <0) до установления динамического равновесия между раствором и твердой фазой.

Concentrația soluției saturate este determinată de solubilitatea substanței la o temperatură dată. Soluțiile de concentrație mai mică sunt numite nesaturate.

Solubilitatea diferitelor substanțe variază considerabil, în funcție de natura lor, interacțiunea particulelor de solut între ele și cu moleculele de solvent, precum și condițiile externe (presiune, temperatură, și așa mai departe. D.)

În practică, cele mai importante soluții chimice au fost preparate pe baza de solvent lichid. Faptul că amestecurile lichide în chimia numit pur și simplu soluții. Solventul anorganic cel mai larg utilizat este apa. Soluții cu alți solvenți sunt numite neapoase.

Soluțiile au o valoare practică extrem de ridicată, acestea apar mai multe reacții chimice, inclusiv metabolismul de bază în organismele vii.

O caracteristică importantă este concentrația soluțiilor, care exprimă o cantitate relativă a componentelor în soluție. Distinge între concentrațiile masice și volum, dimensionale și adimensionale.

Prin concentrațiile adimensionale (fracțiile) includ următoarele concentrații:

fracție de masă de solut W (B) este exprimat ca o zecimală sau procentaj:

unde m (B) și m (A) - greutatea solut și solvent B în masă A.

Fracțiunea de volum a solutului # 963; (B), exprimată ca procentaj zecimal sau în volum:

unde Vi - volumul componentelor soluției, V (B) - cantitatea de solut B. procente volumetrice denumite grade *).

*) Concentrarea ori volumul exprimat în miimi (ppm, ‰) sau părți per milion (mil -1), ppm.

Fracțiunea molară a solutului # 967; (B), exprimat prin relația

Suma fracțiunilor molare ale componentelor de soluție k # 967; i este egal cu unu

Prin concentrațiile dimensionale sunt următoarele concentrații:

Solute molalitate Cm (B) este determinată de cantitatea de substanță n (B) 1 kg (1000 g) solvent, dimensiunea mol / kg.

unde # 956; (B) - masa molară B, V - volumul soluției.

echivalente molare substanță concentrație Ce B (B) - determinat de numărul de echivalenți de solut per unitate de volum a soluției în mol / l (Normalitatea depreciat.):

în care Ne (B) - numărul de echivalenți ai unei substanțe # 956; e - molar greutate echivalentă.

Soluție de substanță Titer B (TB) este determinată de masa solutului în grame, conținută în 1 ml de soluție:

concentrația de masă (fracțiunea de masă, procente, molal) nu depinde de temperatura; Concentrațiile de volum se referă la o anumită temperatură.

Toate substanțele în grade diferite, sunt solubile și sunt caracterizate prin solubilitate. Unele substanțe infinit solubile unul în celălalt (apă, acetonă, benzen, toluen, sodiu-potasiu lichid). Majoritatea compușilor cu solubilitate limitată (apă-benzen, alcool apă-butilic, apă, sare), și mulți sunt puțin solubile sau practic insolubilă (apă-BaSO4. Apă-benzină).

Substanțe solubile în condițiile date se numește concentrația sa într-o soluție saturată. se ajunge la această soluție de echilibru între solut și soluție. În absența soluției rămâne de echilibru stabil atunci când concentrația solutului este mai mică decât solubilitatea (soluție nesaturată) acesteia sau instabil dacă substanțele conținute în soluție mai mare decât solubilitatea sa (soluție suprasaturată).