반응 속도 및 화학적 평형의 정의

모두 화학 반응 그를 향한 어떤 자발성이 있다 균형, 그리고 그것을 조사하기 위해 우리는 ∆G의 부호를 통해 그것을 하고, 에너지 Gibbs free는 이 크기의 값을 통해 반응이 특정 의미에서 발생할지 여부를 예측할 수 있음을 의미합니다.

Gibbs 자유 에너지의 변화는 일반적으로 표준 상태에서 제품과 반응물의 에너지 간의 차이로 표준 조건에서 표현됩니다.

반면, 반응이 비표준 조건에서 발생하면 ∆Gº와 ∆G 사이의 관계는 다음과 같이 결정됩니다. 표현:

여기서 Q는 반응 지수입니다.

의 의미를 이해하려면 반응 속도 그리고 화학 평형 ∆G의 부호를 연구해야 합니다.

∆G가 음수이면 직접적인 의미에서 반응이 자발적(발생)임을 의미합니다.

∆G가 양수이면 직접적인 의미에서 반응이 자발적이지 않음(발생하지 않음)을 의미합니다.

반면에 ∆G = 0이면 시스템이 평형 상태에 있고 이미 언급했듯이 변화가 없습니다. 속도 직접반응속도는 간접반응속도와 같다. 이것은 반응 지수 Q가 평형 상수 K와 같으므로 반응의 특정 방향을 선호하는 경향이 없음을 의미합니다.

Q는 다음과 같이 정의됩니다.

일반적인 반응의 경우:

K는 동일한 형태를 취하지만 농도는 평형 상태입니다.

∆G가 음수인 경우로 돌아가면 반응 지수 Q가 K보다 작음을 의미합니다(상수 평형)은 반응이 균형. 그러므로 자발성이라는 면에서는 직접적인 의미에서 자발성이 된다.

반면에 ∆G가 양수이면 시스템이 평형 상태에 있을 때 존재해야 하는 것보다 높은 제품이 우세하고 Q는 K보다 큽니다. 따라서 반응은 반대 방향으로 자발적입니다.

Q 및 K의 엄격한 정의는 생성물 및 반응물의 활성 측면에서 제공되며 농도 또는 압력 측면에서 활성을 다음과 같이 정의한다는 점에 유의해야 합니다.

오 잘:

거기에서 Q와 K는 모두 무차원이며 농도와 부분 압력 모두에서 증가할 수 있습니다.

생성물과 반응물의 농도 또는 분압이 시간이 지남에 따라 일정하게 유지되면 상황이 발생합니다. 화학 평형, 동적 평형 상태에 도달하는 한 동일한. 평형의 역동성, 평형이 형성되는 속도 및 속도를 강조하는 것이 중요합니다. 소비 제품과 시약이 동일하기 때문에 농도 또는 분압이 동일하지 않습니다. 그건 다양하다.

조건이 평형 상황에서 멀어지면 특정 종이 다른 종이보다 우세하고 거기에서 직접 및 역 반응 속도 Kc와 관련된 표현식이 발생합니다.

위에서 본 반응을 가정합니다.

여기서 Kd 및 Ki는 각각 순방향 또는 역방향의 반응 속도 상수입니다.

다시, Kc>1이면 Ki가 Kd보다 작다는 것을 의미하므로 생성물이 반응물로 전환되는 정도가 높다. 이 경우 균형은 제품으로 이동합니다.

Kc < 1이면 반대 현상이 발생하는데, 이는 직접 반응 속도가 간접 반응 속도보다 작고 반응 속도가 거의 없음을 의미합니다. 소비 반응물의 평형은 반응물로 이동합니다. 반면, Kc = 1이면 속도는 동일하고 시스템은 평형 상태입니다. 두 가지 문제를 정의하는 것이 중요합니다. 첫째, 이 상수의 값은 전적으로 온도 그리고 차례로 생성물과 반응물의 농도나 압력을 표현하는 데 사용되는 크기에 따라 달라집니다. 마지막으로, 법 화학 평형은 저압에서 용액이나 가스를 희석하도록 조정됩니다.

반응 속도 및 화학적 평형에 관한 주제