Reaksiyon Hızı ve Kimyasal Dengenin Tanımı

Herşey Kimyasal reaksiyon ona karşı belirli bir kendiliğindenliği var Denge, ve onu araştırmak için ∆G işaretiyle yaparız, Enerji Gibbs free, yani bu büyüklüğün değeri aracılığıyla, belirli bir anlamda bir reaksiyonun gerçekleşip gerçekleşmeyeceğini tahmin edebiliriz.

Gibbs Serbest Enerjisinin varyasyonu, genel olarak, standart koşullar altında, ürünlerin ve reaktanların enerjileri arasındaki fark olarak, standart durumda da ifade edilir:

Reaksiyon standart olmayan koşullar altında meydana gelirse, ∆Gº ve ∆G arasındaki ilişki aşağıdakiler tarafından belirlenir. ifade:

Q, reaksiyon bölümüdür.

anlamını anlamak için reaksiyon hızı ve ∆G'nin işaretini incelememiz gereken kimyasal denge:

∆G negatif ise, reaksiyonun doğrudan anlamda kendiliğinden olduğunu (olduğunu) ima eder.

∆G pozitif ise, reaksiyonun doğrudan anlamda kendiliğinden olmadığı (olmadığı) anlamına gelir.

Oysa ∆G = 0 ise, sistem dengede olduğundan ve daha önce de belirtildiği gibi, değişiklik olmayacaktır. hız Doğrudan reaksiyon hızı, dolaylı reaksiyon hızına eşittir. Bu, reaksiyon katsayısı Q'nun denge sabiti K'ya eşit olduğu anlamına gelir, bu nedenle reaksiyonun belirli bir yönünü tercih etme eğilimi yoktur.

Q şu şekilde tanımlandığından:

Genel bir reaksiyon için:

K aynı formu alırken, ancak konsantrasyonlar dengededir.

∆G'nin negatif olduğu duruma geri dönersek, bu, Q reaksiyon bölümünün K'den küçük olduğu anlamına gelir (sabiti dengesi), ürün konsantrasyonlarının, reaksiyonun olması durumunda olması gerekenden daha düşük olduğu anlamına gelir. Denge. Dolayısıyla kendiliğindenlik açısından doğrudan anlamda kendiliğinden olur.

Oysa ∆G pozitifse, Q'nun K'den büyük olduğu sistem dengede olsaydı olması gerekenin üzerinde bir ürün üstünlüğü olacaktır. Bu nedenle, reaksiyon ters yönde kendiliğindendir.

Q ve K'nin kesin tanımının, ürünlerin ve reaktanların aktiviteleri açısından verildiği ve aktiviteyi konsantrasyon veya basınçlar açısından şu şekilde tanımladığı belirtilmelidir:

O iyi:

Buradan hem Q hem de K boyutsuzdur ve hem konsantrasyonlarda hem de kısmi basınçlarda yükseltilebilir.

Ürünlerin ve reaktanların konsantrasyonları veya kısmi basınçları zaman içinde sabit tutulduğunda, durum ortaya çıkar. kimyasal denge, ile doğrudan ve ters reaksiyon hızı nedeniyle dinamik bir denge durumuna ulaşıldığı sürece özdeş. Dengenin dinamikliğini, oluşma hızlarını ve dengenin dinamikliğini vurgulamak önemlidir. ürünleri tüketin ve reaktifler aynıdır, bu nedenle konsantrasyonlar veya kısmi basınçlar değişir.

Koşul denge durumundan uzaklaşırsa, belirli türler diğerine üstün gelir ve buradan doğrudan ve ters reaksiyon hızı ile ilgili Kc ifadesi ortaya çıkar:

Yukarıda görülen reaksiyonu varsayalım:

Burada Kd ve Ki, sırasıyla ileri veya geri yönde reaksiyon hızı sabitleridir.

Yine, eğer Kc> 1 ise, Ki'nin Kd'den küçük olduğu anlamına gelir, bu nedenle, ürünlerin reaktanlara yüksek derecede dönüşümü vardır. Bu durumda denge ürünlere doğru kaydırılır.

Kc <1 ise bunun tersi gerçekleşir, bu da doğrudan reaksiyon hızının dolaylı reaksiyon hızından daha az olduğunu ve çok az olduğunu gösterir. tüketim Reaktanların dengesi, reaktanlara doğru kaydırılır. Oysa Kc = 1 ise hızlar eşittir ve sistem dengededir. İki konuyu tanımlamak önemlidir: birincisi, bu sabitin değeri yalnızca hava sıcaklığı ve sırayla, ürünlerin ve reaktanların konsantrasyonlarını veya basınçlarını ifade etmek için kullanılan büyüklüğe göre değişir. Son olarak, kanun Kimyasal denge, düşük basınç altında seyreltik çözeltileri veya gazları ayarlar.

Reaksiyon Hızı ve Kimyasal Denge Konuları