Лекция (4) (1097129)

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла

Лекция 3Кинетическое описание химического равновесия.Активность. Термодинамический вывод константыравновесия. Смещение химического равновесия.Принцип Ле Шателье: термодинамическое икинетическое обоснование. Фазовые равновесия.Галина Петровна Жмуркок.х.н., доцентКафедра общей химииХимический факультет МГУ2014ХИМИЧЕСКАЯ КИНЕТИКАОбратимые реакции А + 2B  CrHпр.

= rHобр.rSпр. = rSобр.(простая)rGпр. = rGобр.Принцип независимости:Если в системе протекает несколькореакций, то каждая из них подчиняется основному закону химическойкинетики и протекает независимо от других реакций.rпр. = kпр.CА1CB2rобр. = kобр.CC1rпр. = rобр. Химическое равновесиеkпр.[A][B]2 = kобр.[C]k пр.kобр.[ С][ A]  [B]2KОтношение концентраций продуктов в степенях их стехиометрических коэффициентов, кконцентрациям исходных веществ, в степеняхих стехиометрических коэффициентов, величина постоянная (K РАВНОВЕСИЯ)2Жмурко Г.П. Кафедра общей химии. МГУ. 2014ХИМИЧЕСКАЯ КИНЕТИКАОбратимые реакции А + 2B  C (сложная)Механизм:(1) А + B  AB (быстро)(2) AB + B  C (медленно)(1) стадияrпр.1 = k1CА1CB1(2) стадияrпр.2 = k2CAB1∙K1  K 2 CB1==rобр.1 = k_1CAB1K1 rобр.2 = k_2CСK2 [ C][ AB]  [ C][ A]  [B]  [ AB]  [B ] [ A]  [B]2KK[ AB][ A]  [B][ С][ AВ]  [B]константаравновесияk пр.kобр.Жмурко Г.П.

Кафедра общей химии. МГУ. 20143ЭНЕРГИЯ ГИББСА ОБРАЗОВАНИЯ ВЕЩЕСТВАВ НЕСТАНДАРТНОМ СОСТОЯНИИ fG =  fG o + RT lnaа  термодинамическая активность, отражает различия вповедении веществ в стандартном и реальном состоянияхВеществоСтандартноесостояниеЧистая жидкость, Чистая жидкость,чистое твердоечистое твердоевеществовеществоГазГаз, р = 1 атмРастворенноевеществоИдеальный 1 МрастворЧистыйрастворительЧистыйрастворитель fGАктивностьа=1р (атм )ар1 атмас( моль )с1 моль fG =  fG o f G =  f G o + RTlnp f G =  f G o + RTlncа=1Жмурко Г.П. Кафедра общей химии. МГУ.

2014 fG =  fG o4Реакция:aA + bB  cC + dDrG = cfGC+dfGD–afGA–bfGB =c(fGC + RTlnaC) + d(fGD + RTlnaD) – a(fGA + RTlnaA) – b(fGB +RTlnaB){cfGC +dfGD – afGA – bfGB} + {cRTlnaC + dRTlnaD – aRTlnaA – bRTlnaB}  rG  RT lndaCc  aDa aA  aBbcaC a dD rG   rG  RT ln a ba A  aBЖмурко Г.П. Кафедра общей химии. МГУ. 20145ИЗМЕНЕНИИ ЭНЕРГИИ ГИББСА РЕАКЦИИ aA + bB  cC + dD rGпр.

daCc  aD rGпр.  RT ln a ba A  aBпрямаяrG(1) aC, aD = 0Самопроизвольнапрямая реакцияrGпр. = –RT ln0 = –(1) aC, aD  0c daC aDa baA aB1 1010aC, aDrG пр.RT ln 10RT ln10 57кДж1A,B2С,DcdaC aDabaA aBΔGпр.(х) = 0Жмурко Г.П. Кафедра общей химии. МГУ. 20146ИЗМЕНЕНИИ ЭНЕРГИИ ГИББСА РЕАКЦИИ cC + dD  aA + bB rGобр. aaA  aBb rGобр.  RT ln c daC  aD(2) aА, aB = 0RT lnabaA aBcdaC aDaА, aBобратнаяrG  rGобр.

= – rG обр.х1A,B2С,DΔGобр.(х) = 0Самопроизвольнаобратная реакцияЖмурко Г.П. Кафедра общей химии. МГУ. 20147ИЗМЕНЕНИИ ЭНЕРГИИ ГИББСА ПРЯМОЙ И ОБРАТНОЙ РЕАКЦИЙaA + bB  cC + dDРавновесиеGпр.(х) = Gобр.(х) = 0aА(х), aВ(х), aС(х), aD(х)равновесные активности веществ A, B, C, DЖмурко Г.П. Кафедра общей химии. МГУ.

20148СОСТОЯНИЕ РАВНОВЕСИЯA, BхххC, D[A], [B], [C], [D] – измеримыОБРАТИМАЯ РЕАКЦИЯN2(г.) + 3H2(г.)  2NH3(г.)[С], [D] – нельзя измеритьРЕАКЦИЯ НЕ ИДЕТ[А], [В] – нельзя измеритьРЕАКЦИЯ НЕОБРАТИМАN2(г.) + 2O2(г.) ≠ 2NO(г.)HCl(р.) + NaOH(р.) = NaCl(р.) + H2O(ж.)T < 1000C H2(г.) + 1/2O2(г.)  Н2O(г.) (необратима)T ≈ 3000CH2(г.) + 1/2O2(г.)  Н2O(г.) (20% H2O диссоциирует)Жмурко Г.П. Кафедра общей химии. МГУ. 20149КОНСТАНТА РАВНОВЕСИЯРеакция:aA + bB  cC + dD rG   rG   RT lnРавновесие: rG = 0cdaa rG    RT ln C Dba aA  a BKcaC a dDba aA  a B а(iпрод.) а(jисх .в  в )КОНСТАНТА РАВНОВЕСИЯотношение произведения активностей продуктов реакции кпроизведению активностей исходных веществ в степенях,соответствующих стехиометрическим коэффициентам constG   RT ln KKG  e RT а(iравн.прод.) а(jисх.в в)K  1 (rG  0) — равновесие смещено в сторону продуктов реакцииK  1 (rG > 0) — равновесие смещено в сторону исходных веществЖмурко Г.П.

Кафедра общей химии. МГУ. 201410УСЛОВИЯ ХИМИЧЕСКОГО РАВНОВЕСИЯ1. Состояние равновесия может быть достигнуто тольков закрытойсистемекаксостороныисходныхвеществ, так и со стороны продуктов реакции2. В состоянии равновесия rGпр. = rGобр. = 03. В состоянии равновесия rпр. = rобр.4. При изменении внешних условий (температуры,давления,активностейучастников)состояниеравновесия изменяется (смещается)Жмурко Г.П. Кафедра общей химии. МГУ. 201411СМЕЩЕНИЕ ХИМИЧЕСКОГО РАВНОВЕСИЯСмещение химического равновесия это изменениеотносительныхколичествучастниковреакции(реагентов и продуктов), вызванное действиемвнешних условий1.

Изменение концентраций реагентов или продуктовреакции (изменение давления или объема)2. Изменение температуры3. Участие в реакции катализатораПринцип Ле Шателье: если на систему, находящуюся вравновесии,оказываетсявнешнеевоздействие,смещающее это равновесие, то данное равновесиесмещается в сторону, ослабляющее это воздействие, дотех пор, пока нарастающее в системе противодействиене станет равным оказываемому действию.Жмурко Г.П. Кафедра общей химии. МГУ. 201412СМЕЩЕНИЕ ХИМИЧЕСКОГО РАВНОВЕСИЯ.K а(iпрод.) а(jисх .в в)K e G RTИзменение исходных активностей (концентраций)реагентов и продуктов реакции1Не изменяет константуравновесия реакции KИзменяет равновесные а(С)реагентов и прод.

реакцииrG – не зависит от исходныха(С)реагентов и прод. реакции,поэтомуота(С)независитконстанта равновесия KЖмурко Г.П. Кафедра общей химии. МГУ. 201413СМЕЩЕНИЕ ХИМИЧЕСКОГО РАВНОВЕСИЯK2 а(iпрод.) а(jисх .в в)K e G RTИзменение температуры реакции ТИзменяет константуравновесия реакции KИзменяет равновесные а(С)реагентов и прод.

реакцииrG = rH – TrSK e H RT eS RrH < 0 K  rH > 0KЖмурко Г.П. Кафедра общей химии. МГУ. 201414СМЕЩЕНИЕ ХИМИЧЕСКОГО РАВНОВЕСИЯ.K3 а(iпрод.) а(jисх .в в)K e G RTУчастие в реакции катализатораНе изменяет константуравновесия реакции KrG – не зависит от механизмапроцесса, поэтому от механизмареакции не зависит и константаравновесия KНе изменяет равновесныеа(С) реагентов и продуктовреакцииЖмурко Г.П.

Кафедра общей химии. МГУ. 201415СМЕЩЕНИЕ ХИМИЧЕСКОГО РАВНОВЕСИЯ.K 1 с(iпрод .) с(jисх .в в)K k пр.kобр.Ealn k  ln A RTИзменение исходных концентраций реагентов ипродуктов реакцииНе изменяет константуравновесия реакции KИзменяет равновесные Среагентов и прод. реакцииkпр. и kобр. реакций не зависят отисходных С реагентов и прод.реакции, поэтому от С не зависитконстанта равновесия KЖмурко Г.П. Кафедра общей химии. МГУ. 201416СМЕЩЕНИЕ ХИМИЧЕСКОГО РАВНОВЕСИЯ.K 2 с(iпрод .) с(jисх .в в)K k пр.kобр.Ealn k  ln A RTИзменение температуры реакции ТИзменяет константуравновесия реакции KИзменяет равновесные Среагентов и прод. реакцииkпр. и kобр. реакцийувеличиваются с ростом температурыи уменьшаются с понижениемтемпературы неодинаковоЖмурко Г.П.

Кафедра общей химии. МГУ. 201417СМЕЩЕНИЕ ХИМИЧЕСКОГО РАВНОВЕСИЯ.K 2 с(iпрод .) с(jисх .в в)K k пр.kобр.Ealn k  ln A RTИзменение температуры реакции Тобр.пр.ТТЖмурко Г.П. Кафедра общей химии. МГУ. 2014k пр. kобр.K k пр.kобр.18СМЕЩЕНИЕ ХИМИЧЕСКОГО РАВНОВЕСИЯ.K 2 с(iпрод .) с(jисх .в в)K k пр.Ealn k  ln A RTkобр.Изменение температуры реакции Тпр.обр.ТЖмурко Г.П. Кафедра общей химии. МГУ. 2014Тkпр.kобрK k пр.kобр.19СМЕЩЕНИЕ ХИМИЧЕСКОГО РАВНОВЕСИЯ.K 3 с(iпрод .) с(jисх .в в)K k пр.kобр.Ealn k  ln A RTУчастие в реакции катализатораНе изменяет константуравновесия реакции KНе изменяет равновесные Среагентов и продуктов реакцииВ присутствии катализатораkпр. и kобр. реакций увеличиваются одинаковоЖмурко Г.П.

Кафедра общей химии. МГУ. 201420СМЕЩЕНИЕ ХИМИЧЕСКОГО РАВНОВЕСИЯK 3 с(iпрод .) с(jисх .в в)K k пр.kобр.Ealn k  ln A RTУчастие в реакции катализатораЖмурко Г.П. Кафедра общей химии. МГУ. 201421СМЕЩЕНИЕ ХИМИЧЕСКОГО РАВНОВЕСИЯЗависимость констант равновесия от температурыN2 + 3H2  2NH3N2O4  2NO2rH = –92,4 кДжrH = 57,2 кДжТ, СKТ, СK257,4105250,22000,82008,1∙1026001,610–56006,3105K↓K↑Жмурко Г.П.

Кафедра общей химии. МГУ. 201422ФАЗОВЫЕ РАВНОВЕСИЯДиаграмма состояния иода (схема)‫‏‬p11.Может быть достигнуто только в закрытой системе и одинаково приодинаковых внешних условиях.2.В состоянии равновесия rGпр. = rGобр. = 0, rпр. = rобр.3.При изменении внешних условий (температуры,состояние равновесия изменяется (смещается)Жмурко Г.П. Кафедра общей химии. МГУ.

2014давления)23.

Характеристики

Тип файла PDF

PDF-формат наиболее широко используется для просмотра любого типа файлов на любом устройстве. В него можно сохранить документ, таблицы, презентацию, текст, чертежи, вычисления, графики и всё остальное, что можно показать на экране любого устройства. Именно его лучше всего использовать для печати.

Например, если Вам нужно распечатать чертёж из автокада, Вы сохраните чертёж на флешку, но будет ли автокад в пункте печати? А если будет, то нужная версия с нужными библиотеками? Именно для этого и нужен формат PDF - в нём точно будет показано верно вне зависимости от того, в какой программе создали PDF-файл и есть ли нужная программа для его просмотра.

Список файлов лекций