Kemijske ravnoteže: kemijske konstante ravnoteže i načina izražavanja

U 1885, francuski fizičar i hemičar Le Chatelier je pokrenut, a 1887. godine je nemački fizičar Brown opravdao zakon kemijske ravnoteže i kemijske konstante ravnoteže, a studirao je njihova ovisnost o utjecaju raznih spoljnih faktora.

Suština kemijske ravnoteže

Ravnoteža - dinamičan države, što znači da se stvari uvijek u pokretu. Proizvodi razgrađuju na reagense i reaktanti su u kombinaciji u proizvodima. Stvari se kreću, ali su koncentracije ostaju nepromijenjeni. Reakcija se snima sa duplu strelicu umjesto znaka jednakosti da pokaže da je reverzibilna.

klasični obrasci

Čak iu prošlog stoljeća, kemičari su otkrili određene zakone koji predviđaju mogućnost promjene smjera reakcije u istom svojstvu. Znanje o tome kako kemijske reakcije odvijaju, su izuzetno važni za oba laboratorijskih istraživanja i industrijske proizvodnje. U isto vrijeme velikog značaja je sposobnost za kontrolu svih tih pojava. To je u ljudskoj prirodi da se miješa u mnogim prirodnim procesima, posebno u odnosu na reverzibilni, a zatim ih koristiti za svoju korist. Od poznavanje kemijske reakcije će biti korisno ako savršen komandom kontrole.

Zakon masovne akcije u hemije koriste kemičari ispravno izračunati brzinu reakcije. Ona daje jasnu ideju o tome šta bilo hemijski proces neće biti doveden do kraja da li će biti održana u zatvorenom sistemu. Molekule formirana supstanci i da su u stalnom random pokreta, a možda uskoro doći obrnutim reakcije u kojoj se oporavili molekule polazni materijal.

U industriji, najčešće se koristi open source sistema. Plovila, vozila i druge posude, gdje hemijske reakcije koje su otključana. Ovo je kako bi se osiguralo da su tokom ovih procesa može ukloniti i željeni proizvod riješi beskorisnih proizvoda reakcije. Na primjer, ugalj se spaljuje na otvorenom peći cementne peći je u otvorenog tipa visoke peći poslovao sa stalnim dovod zraka, a amonijak je sintetiziran sa kontinuiranim uklanjanje amonijaka.

Reverzibilne i ireverzibilne kemijske reakcije,

Kao što ime sugerira, možete dati odgovarajuće definicije: smatra nepovratna reakcija dovela do kraja bez promjene svoj pravac i teče duž predodređeni put bez obzira na razlike tlaka i temperature oscilacije. Njihova što izdvaja je činjenica da neki proizvodi mogu ostaviti opseg reakcije. Tako, na primer, može da primi gas (CaCO ₃ = CaO + CO _2), taloga (Cu (NO _{3) 2} + H ₂ S = CuS + 2HNO _3), ili drugih spojeva. Reakcija će se razmotriti i nepovratna, ako je velika količina topline se oslobađa tokom procesa, na primjer: 4P + 5O ₂ = 2P ₂ O ₅ + P

Gotovo sve reakcije koje se javljaju u prirodi su reverzibilne. Bez obzira na vanjskim uvjetima kao što su temperatura i pritisak, praktično se može pojaviti istovremeno u različitim pravcima svim procesima. Kao zakon masovne akcije u hemije, količina topline apsorbira jednak broj dodijeljen, što znači da ako se reakcija je egzotermna, drugi (reverse) Bude endotermičkih.

Kemijske ravnoteže: kemijske konstante ravnoteže

Reakcija - što je "glagol" Kemija - aktivnosti koje ispitati apoteke. Brojne reakcije idu do završetka, a zatim zaustaviti, što znači da se reaktanti potpuno pretvaraju u proizvode bez mogućnosti da se vrati u prvobitno stanje. U nekim slučajevima, reakcija je zaista nepovratan, kao što je spaljivanje promjene i fizičke i kemijske osobine supstance. Međutim, postoje i mnoge druge okolnosti u kojima je zazor je ne samo moguće, nego i da se kontinuirano, kao i proizvode prva reakcija su reagensi za drugu.

Dynamic stanje u kojem je koncentracija reaktanata i proizvodi ostaju konstanta, zove se ravnoteža. Moguće je predvidjeti ponašanje materijala sa određenim zakonima koji se primjenjuju u sektorima, u nastojanju da smanji troškove proizvodnje određenih kemikalija. Da bismo razumjeli procese koji održavaju ili potencijalno ugrožavaju zdravlje ljudi, korisno je koncept kemijske ravnoteže. Kemijske ravnoteže konstanta je vrijednost faktora reakcije, što zavisi od jonske snage i temperature, i ne zavisi od koncentracije reaktanata i proizvoda u otopini.

Proračun konstante ravnoteže

Ova količina je bez dimenzije, i.e. nemaju određeni broj jedinica. Iako je proračun obično napisan za dva reaktanti i dva proizvoda, radi za bilo koji broj učesnika u reakciji. Obračun i tumačenje konstante ravnoteže ovisi o tome da li hemijske reakcije je povezan sa homogene ili heterogene ravnoteže. To znači da sve komponente reagiraju može biti čista tekućina ili plinova. Za reakcije koje do heterogene ravnoteže, obično postoji više od jedne faze, a najmanje dva. Na primjer, tečnosti i gasova ili materije i tečnosti.

Vrijednost konstante ravnoteže

Za bilo koju temperaturu konstante ravnoteže, postoji samo jedna vrijednost koja mijenja samo ako je temperatura na kojoj dolazi do reakcije varira u oba smjera. To je moguće napraviti neke predviđanja o hemijske reakcije, na osnovu toga da li je konstante ravnoteže je velika ili mala. Ako je vrijednost vrlo velika, ravnoteža favorizuje reakcija na desno i okreće više proizvoda nego što bi reagensa. Reakcija u ovom slučaju može se nazvati "full" ili "kvantitativne".

Ako je vrijednost konstante ravnoteže je mala, to je povoljna reakcija na lijevoj strani, gdje je količina reagensa je više nego proizvoda formirana. Ako ova vrijednost približava nuli, može se pretpostaviti da ne dođe do reakcije. Ako se vrijednosti konstanti ravnoteže za naprijed i nazad reakcije su gotovo isti, iznos reaktanata i proizvodi će također gotovo identični. Ova vrsta reakcije se smatra reverzibilna.

Razmotrimo reverzibilni reakcije specifične

Uzmi dva kemijski elementi, kao što su jod i hidrogen, koji kada se miješa dati nove supstance - jodovodonik.

H ₂ + I ₂ = 2HI

Tokom preuzimanja brzine v ₁ direktna reakcija, sa v ₂ - reverse brzinu reakcije, k - konstante ravnoteže. Koristeći zakon masovne akcije, sledeći izraz:

v ₁ = k ₁ * c (H ₂₎ * c (I _2),

v ₂ = k ₂ * c ² (HI).

Kada miješanje molekularni jod (I ₂₎ i vodika (H ₂₎ njihove interakcije počinje. U početnoj fazi, maksimalna koncentracija ovih elemenata, ali na kraju maksimalni odgovor je koncentracija novih spojeva - jodovodonik (HI). U skladu s tim, da će biti različite stope reakcija. U početku, oni će biti maksimalan. Na kraju dolazi vrijeme kada su te vrijednosti jednake, a to je stanje koje se naziva kemijske ravnoteže.

Izraz kemijske ravnoteže konstante su uglavnom određena sa zagradama: [H _2], [I _2], [HI]. Od jednake, onda se brzina ravnoteža:

k ₁ [H _2] [I _2] = k ₂ [HI] ^2,

tako da smo dobili jednadžba kemijske ravnoteže konstanti:

k ₁ / k ₂ = [HI] ² / [H _2] [I _2] = K.

Princip Le Chatelier-Brown

Postoji sljedeće pravilo: ako je sistem koji je u ravnoteži, da proizvede određeni efekt (promjena kemijskih uvjeta ravnoteže promjenom temperature ili pritiska, na primjer), ravnoteža će se prebaciti na djelomično poništiti učinak promjena. Osim kemije, ovaj princip se odnosi i na velikom broju različitih oblika u oblasti farmakologije i ekonomije.

Kemijske konstante ravnoteže i načina izražavanja

Ravnoteža izražavanja može se izraziti u smislu koncentracije proizvoda i reaktanata. Samo hemikalija u vodenom i plinovitih faze su uključeni u formuli ravnoteže, pošto je koncentracija tečnosti i čvrstih materija se nije promijenilo. Koji faktori utječu na kemijske ravnoteže? Ako se radi o čistom tečni ili čvrsti, smatra se da ima K = 1, i prema tome više ne treba uzeti u obzir, uz izuzetak vrlo koncentriranog rješenja. Na primjer, čista voda ima aktivnost od 1.

Drugi primjer je čvrsta ugljika, koji može biti formirana reakcijom dva molekula ugljičnog monoksida za formiranje ugljen-dioksida i ugljen. Faktori koji mogu utjecati na ravnotežu, uključuju dodavanje reagensa ili proizvod (promjeni koncentracije utiče na ravnotežu). Dodavanje reagensa može dovesti do pravo u ravnoteži kemijske jednadžbe gdje postoji više oblika proizvoda. Proizvod toga može dovesti do ravnoteže lijevo, kao više postaje oblike reagensa.

Ravnoteža nastaje kada se reakcija odvija u oba smjera, ona ima konstantan omjer reaktanata i proizvoda. U principu, kemijski ravnoteža je statičan, jer je udio proizvoda i reagensa su konstanta. Međutim, izbliza otkriva da je stanje u stvari vrlo dinamičan proces, kao reakcija kreće u oba smjera po istoj stopi.

Dinamičke ravnoteže je primjer funkcije u stabilnom stanju. Za sistema u stabilnom stanju poštovati u ovom trenutku, ponašanje i dalje u budućnosti. Stoga, kada se reakcija dostigne ravnotežu, omjer reagensa i proizvoda koncentracije ostaju isti, iako je reakcija prihoda.

Kao što samo govori o kompleksu?

Koncepti kao što su kemijske ravnoteže i kemijske konstante ravnoteže, su prilično teško razumjeti. Uzmite za primjer života. Da li se ikada zaglavio na mostu između dva grada, i obratite pažnju na činjenicu da je kretanje u drugom smjeru glatko i mjeriti, dok ste beznadežno zaglavio u saobraćaju? To nije dobro.

Šta ako je mašina mjeriti i preselio se istom brzinom na obe strane? Ostao je na broj vozila u oba grada stalno? Kada je isti ulaska i brzina izlaska u oba grada, ali je broj automobila u svakom gradu je stabilna tokom vremena, što znači da je cijeli proces je u dinamičkoj ravnoteži.