Визначення хімічної рівноваги

1. Умова стабільності в оборотних реакціях, де швидкості прямої та зворотної реакції завжди залишаються однаковими.

кішка граматичний: іменник чоловічого роду
в складах: e-qui-li-brio + quí-mi-co.

Хімічний баланс

Настає реакція баланс хімічна при швидкість реакції прямий дорівнює швидкість зворотна реакція. все хімічна реакція має певну спонтанність до рівноваги, і щоб дослідити це, ми робимо це через знак ∆G, Енергія Без Гіббса, що означає, що через значення цієї величини ми можемо передбачити, чи відбудеться реакція в певному напрямку чи ні.

Зміна вільної енергії Гіббса виражається, загалом, у стандартних умовах як різниця між енергіями продуктів і реагентів також у стандартному стані:

Тоді як, якщо реакція відбувається за нестандартних умов, зв’язок між ∆Gº та ∆G визначається наступним чином вираз:

де Q – коефіцієнт реакції.

Щоб зрозуміти значення швидкості реакції та хімічної рівноваги, ми повинні вивчити знак ∆G:

Якщо ∆G негативне, це означає, що реакція спонтанна (відбувається) у прямому сенсі.

Якщо ∆G додатне, це означає, що реакція не є спонтанною (не відбувається) у прямому сенсі.

Тоді як, якщо ∆G=0, зміни не буде, оскільки система знаходиться в рівновазі, і, як уже згадувалося, швидкість прямої реакції дорівнює швидкості непрямої реакції. Це означає, що реакційний коефіцієнт Q дорівнює константі рівноваги K, тому немає тенденції до певного напрямку реакції.

Оскільки Q визначається як:

Для загальної реакції:

У той час як K приймає ту саму форму, але з концентраціями в рівновазі.

Якщо ми повернемося до випадку, коли ∆G є від’ємним, це означатиме, що реакційний коефіцієнт Q менший за K (константа рівновага), означає, що концентрації продукту менші, ніж вони повинні бути, якби реакція тривала. баланс. Тому з точки зору спонтанності воно стає спонтанним у прямому сенсі.

У той час як, якщо ∆G є додатним, буде переважання продуктів вище, ніж мало б бути, якби система перебувала в рівновазі, коли Q буде більше, ніж K. Тому реакція відбувається спонтанно у зворотному напрямку.

Слід зазначити, що суворе визначення Q і K дається в термінах активності продуктів і реагентів, визначаючи активність в термінах концентрації або тиску як:

Ну добре:

З цього випливає, що і Q, і K є безрозмірними і можуть розглядатися як у концентраціях, так і в парціальних тисках.

Ситуація виникає, коли концентрації або парціальний тиск продуктів і реагентів залишаються постійними з часом хімічної рівноваги, тоді як ситуація динамічної рівноваги досягається через швидкість прямої та зворотної реакції з однакові. Важливо виділити динамічність рівноваги, швидкість, з якою вони формуються і Споживання продуктів і реагентів однакове, тому концентрації або парціальні тиски не споживаються він змінюється.

Якщо умова відхиляється від ситуації рівноваги, певні види будуть переважати над іншими, і звідси виникає вираз, який пов’язує швидкість прямої та зворотної реакції, Kc:

Припустімо реакцію, яку ми бачили вище:

Будучи Kd і Ki, константи швидкості реакції є постійними в прямому або зворотному напрямку відповідно.

Знову ж таки, якщо Kc>1, це означає, що Ki менше, ніж Kd, тому існує високий ступінь перетворення продуктів на реагенти. У цьому випадку рівновага зміщується в бік продуктів.

Зворотне відбувається, якщо Kc<1, що означає, що швидкість прямої реакції нижча, ніж швидкість непрямої реакції, і мало споживання реагентів, рівновага зміщується в бік реагентів.

Тоді як, якщо Kc=1, швидкості рівні і система знаходиться в рівновазі.

Важливо визначити дві проблеми: по-перше, значення цієї константи залежить виключно від температура і, у свою чергу, змінюється відповідно до величини, яка використовується для вираження концентрацій або тисків продуктів і реагентів.

Нарешті, закон Хімічна рівновага регулюється для розведених розчинів або газів під низьким тиском.