Визначення однорідної та гетерогенної рівноваги

Однорідні рівноваги

Загалом кислотно-основні рівноваги є однорідними, оскільки вони зустрічаються у водних розчинах. Аналогічно, ступінь іонізації кожної кислоти або основи призведе до зростання pH рішення і цей процес регулюється константою кислотності або основності, відомою як Ka і Kb відповідно.

Ось приклад Баланс однорідна хімічна речовина та її відповідна константа рівноваги:

Будучи:

Слід пам’ятати, що хімічна рівновага настає, коли швидкість реакції прямі рівні швидкість непряма реакція.

Гетерогенні рівноваги

Загалом ми відносимо їх до розчинів або осадів іонних сполук, оскільки їх початкова або кінцева фаза реагує на тверду речовину, яка розбавляється або осаджується у водному розчині. Слід зазначити, що в цих випадках константою, яка керує процесом, є константа рівноваги Keq, однак тверді тіла не беруть участь у добутках цієї константи.

Яскравим прикладом гетерогенної рівноваги є розкладання при високому рівні температура твердого карбонату кальцію, утворюючи твердий оксид кальцію та газоподібний вуглекислий газ:

Будучи:

Неоднорідні рівноваги тверде тіло

У гетерогенних рівновагах, коли тверда речовина випадає в осад, константа продукту розчинності або Kps відіграє фундаментальну роль, і є в даному випадку це константа рівноваги, яка керує процесом, що вказує, наскільки розчинна тверда речовина у використовуваному розчиннику, зазвичай Вода.

про що це? Практично до утворення нерозчинного або малорозчинного продукту з іонної сполуки, отже, у цих випадках існує ряд факторів Вони відіграють важливу роль.

По-перше, як і в будь-якій рівновазі, температура, оскільки підвищення температури призводить до збільшення Кінетична енергія кристалів, що послаблює сили зчеплення через спричинені вібрації.

З іншого боку, природа взаємодіючих сполук, оскільки, як відомо, тим більше чим подібність полярності розчинника і з'єднання, що розчиняється, тим краще ступінь розчинність. Це пояснюється тим, що величина сил взаємодії між розчинником і твердою речовиною, що підлягає розчиненню, повинна бути подібною до тих, якими спочатку володіло тверде тіло.

Нарешті, ентропія системи відіграє дуже важливу роль. Зміна ентропії пояснює ступінь впорядкованості системи, і, як відомо, Всесвіт завжди прагне до хаосу або безладу. Коли відбувається розчинення, зв’язки іонної сполуки розриваються, що посилює розлад, отже, цей процес є широко сприятливим.

Отже, коли іонна сполука розчиняється в прямому сенсі рівноважної реакції і випадає в осад, у протилежному сенсі відношення, яке керує процесом, є константою згаданого добутку розчинності.

В обох типах рівноваги можна виділити загальні характеристики: по-перше, температура відіграє фундаментальну роль, оскільки вона контролює рівновагу. Якщо ця змінна змінюється, згідно з принципом Ле Шательє система буде реагувати таким чином, щоб протидіяти зазначеним порушенням. Аналогічно, значення константи рівноваги є унікальним для кожної рівноважної реакції при даній температурі та відповідає коефіцієнту активності, тому не залежить від концентрації чи тиску продуктів і реагенти. Щоб поглибити вивчення зміни Keq з температурою, необхідно заглибитися в Рівняння від Van’t Hoff.

По-друге, стан рівноваги не повинен змінюватися з часом, і коли ми говоримо про стан рівноваги, ми маємо на увазі процес, що відбувається в закритій системі.

З іншого боку, у всіх випадках вираз констант рівноваги, який би процес не проводився, зберігає свою форму: концентрація продуктів підвищуються до відповідних стехіометричних коефіцієнтів щодо концентрації реагенту, підвищуються до їхніх коефіцієнтів стехіометричний. Слід зазначити, що більшість з цих констант були наведені в таблицю при 25ºC.

Бібліографія

Примітки кафедри, Загальна хімія I, UNMdP, Інженерний факультет, 2019.

Теми гомогенної та гетерогенної рівноваги