lecture03 (791998)
Текст из файла
Лекция 3Обратимые реакции аА+ bB ' cC + dD (простая)Если в системе протекает несколькореакций, то каждая из них подчиняется основному закону химической кинетики и протекает независимо от других реакций.Принцип независимости:rпр. = kпр.CАa⋅CBbr = rпр.– rобр.rобр. = kобр.CCc⋅CDdРавновесие (динамическое)rпр. = rобр.kпр.[A]a⋅[B]b = kобр.[C]c⋅[D]dkпр., kобр.— const (при определенной t°)(ЗДМ) отношение концентраций продуктов вk пр .
[С] ⋅ [D]степенях их стехиометрических коэффициен== K тов, к концентрациям исходных веществ, вkобр. [ A]a ⋅ [B]bстепенях их стехиометрических коэффициентов, величина постоянная (K РАВНОВЕСИЯ)сdОбратимые реакции аА+ bB ' cC + dD (сложная)Если в системе протекает несколькореакций, то каждая из них подчиняется основному закону химической кинетики и протекает независимо от других реакций.сdПринцип независимости:K=[С] ⋅ [D]константа равновесия[ A]a ⋅ [B]b1 стадияrпр.1 = rобр.1K12 стадияrпр.2 = rобр.2K2………………………n стадияrпр.n = rобр.nK1 ⋅ K 2 ⋅ ...
K n =[С]с ⋅ [D]dab[ A ] ⋅ [B ]Kn=KЭНЕРГИЯ ГИББСА ОБРАЗОВАНИЯ ВЕЩЕСТВАВ НЕСТАНДАРТНОМ СОСТОЯНИИΔfG = ΔfGo + RT lnaСтандартное состояние вещества (газ, жидкость, твердое) –состояние данного вещества в чистом виде при заданнойтемпературе и давлении 1 атмСтандартное состояние растворенного вещества – 1М идеаль- ныйраствор при заданной температуре и давлении 1 атмВеществоСтандартноесостояниеАктивностьΔ fGЧистаяжидкость,чистое твердоевеществоЧистаяжидкость,чистое твердоевеществоГазГаз, р = 1 атма=р (атм )= р1 атмΔfG = ΔfGo + RTlnpРастворенноевеществоИдеальный 1 Мраствора=с ( моль)=с1 мольΔfG = ΔfGo + RTlncЧистыйрастворительЧистыйрастворительа=1а=1Δ fG = Δ fG oΔ fG = Δ fG oaA + bB ' cC + dDРеакция:ΔrG =cΔfGC+dΔfGD–aΔfGA–bΔfGB =c(ΔfG°C + RTlnaC) + d(ΔfG°D + RTlnaD) – a(ΔfG°A + RTlnaA) – b(ΔfG°B +RTlnaB){cΔfG°C +dΔfG°D – aΔfG°A – bΔfG°B} + {cRTlnaC + dRTlnaD – aRTlnaA – bRTlnaB}= ΔrG° + RT(c⋅lnaC + d⋅lnaD — a⋅lnaA – b⋅lnaB)cda⋅aΔ rG = Δ rG o + RT ln Ca Dba A ⋅ aBcd⋅ aDaCΔrGпр.
= ΔrG°пр. + RT ln a ba A ⋅ aB(1) aC, aD = 0RT ln 0 = −∞ΔrGСамопроизвольнапрямая реакцияΔrGпр. = –∞(1′) aC, aD ≠ 01c daC⋅ aDa baA⋅ aB−10−10= 10aC, aDRT ln10RT lnΔrG пр.Gпр.(х) = 0cdaC⋅ aDabaA⋅ aB= −57кДжA,B1′хрΔ rG п2С,DabaA⋅ aBΔrGобр. = ΔrG°обр. + RT ln c daC ⋅ aD(2) aА, aB = 0RT lnabaA⋅ aBcdaC⋅ aD= −∞ΔrGΔrGобр. = – ∞ΔrGобр1aА, aBΔrG обр.Gобр.(х) = 0A,Bх2С,DGпр.(х) = Gобр.(х) = 0aА(х), aВ(х), aС(х), aD(х)равновесные активности веществ A, B, C, DСОСТОЯНИЕ РАВНОВЕСИЯA, Bх′хх′′C, DN2(г) + 3H2(г) ' 2NH3(г)N2(г) + 2O2(г) ≠ 2NO(г)необратимость ' обратимостьHCl(р) + NaOH(р) = NaCl(р) + H2O(ж)N2(г) + 2O2(г) ' 2NO(г) > 1000°CКОНСТАНТА РАВНОВЕСИЯΔ rG = Δ rG o + RT lnc⋅ a dDaCba aA ⋅ aBРавновесие: ΔrG = 0Δ rG o = − RT lnaCc ⋅ a dDba aA ⋅ a BK=i∏ а( прод.)∏ а(jисх.в − в )КОНСТАНТА РАВНОВЕСИЯ – отношение произведения активнос-тей продуктов реакции к произведению активностей исходныхвеществ в степенях, соответствующих стехиометрическимкоэффициентамΔG o = − RT ln KΔG o−K = e RTКОНСТАНТА РАВНОВЕСИЯΔ rG = Δ rG o + RT lnc⋅ a dDaCba aA ⋅ aBРавновесие: ΔrG = 0K=сdab[С] ⋅ [D][ A ] ⋅ [B ]=∏ c(iпрод.)∏ c(jисх.в − в )K=i∏ а( прод.)∏ а(jисх.в − в )КОНСТАНТА РАВНОВЕСИЯ – отношение произведения активнос-тей продуктов реакции к произведению активностей исходныхвеществ в степенях, соответствующих стехиометрическимкоэффициентамΔG ooΔG = − RT ln KK =e−RTK > 1 (ΔrG° < 0) — равновесие смещено в сторону продуктов реакцииK < 1 (ΔrG° > 0) — равновесие смещено в сторону исходных веществУСЛОВИЯ ХИМИЧЕСКОГО РАВНОВЕСИЯ1.Состояние равновесия может быть достигнуто тольков закрытой системе как со стороны исходных веществ,так и со стороны продуктов реакции2.В состоянии равновесия ΔrGпр.
= ΔrGобр. = 03.В состоянии равновесия rпр. = rобр.4.Приизменениидавления,внешнихактивностейусловий(температуры,участников)равновесия изменяется (смещается)состояниеСМЕЩЕНИЕ ХИМИЧЕСКОГО РАВНОВЕСИЯ.Смещение 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,до тех пор, пока нарастающее в системе противодействие не станет равным оказываемому действию.СМЕЩЕНИЕ ХИМИЧЕСКОГО РАВНОВЕСИЯ.K=∏ а(iпрод .)∏ а(jисх .в − в )K =e− ΔG oRTИзменение исходных активностей (концентраций)реагентов и продуктов реакции1Не изменяет константуравновесия реакции KΔrG° – не зависит от исходныха(С)реагентов и прод.
реакции,поэтому ота(С)не зависитконстанта равновесия KИзменяет равновесные а(С)реагентов и прод. реакцииСМЕЩЕНИЕ ХИМИЧЕСКОГО РАВНОВЕСИЯ.K=2∏ а(iпрод .)∏ а(jисх .в − в )K =e− ΔG oRTИзменение температуры реакции ТИзменяет константуравновесия реакции KΔrG° = ΔrH° – TΔrS°K =eΔrH° < 0 K ↓− ΔH oRT⋅eΔS oRΔrH° > 0K↑Изменяет равновесные а(С)реагентов и прод.
реакцииСМЕЩЕНИЕ ХИМИЧЕСКОГО РАВНОВЕСИЯ.K=3∏ а(iпрод .)∏ а(jисх .в − в )K =e− ΔG oRTУчастие в реакции катализатораНе изменяет константуравновесия реакции KΔrG° – не зависит от механизмапроцесса, поэтому от механизмареакции не зависит и константаравновесия KНе изменяет равновесныеа(С) реагентов и продуктовреакцииСМЕЩЕНИЕ ХИМИЧЕСКОГО РАВНОВЕСИЯ.K =1∏ с (i прод .)∏ с (jисх .в − в )K =k пр .k обр .Ealn k = ln A −RTИзменение исходных концентраций реагентов ипродуктов реакцииНе изменяет константуравновесия реакции Kkпр. и kобр. реакций не зависятот исходных С реагентов и прод.реакции, поэтому от С не зависитконстанта равновесия KИзменяет равновесные Среагентов и прод.
реакцииСМЕЩЕНИЕ ХИМИЧЕСКОГО РАВНОВЕСИЯ.K =2∏ с (i прод .)∏ с (jисх .в − в )K =k пр .k обр .Ealn k = ln A −RTИзменение температуры реакции ТИзменяет константуравновесия реакции Kkпр. и kобр. реакцийувеличиваются с ростом температурыи уменьшаются с понижениемтемпературы неодинаковоИзменяет равновесные Среагентов и прод. реакцииСМЕЩЕНИЕ ХИМИЧЕСКОГО РАВНОВЕСИЯ.K =2∏ с (i прод .)K =∏ с (jисх .в − в )k пр .k обр .Ealn k = ln A −RTИзменение температуры реакции ТЭкзотермическая реакцияlnkEEa(пр.)исх.в-ваEa(обр.)ΔΗ < 0обр.Ea(пр.) < Ea(обр.)пр.прод.ход реакцииΔТТk пр.
kобр.K =k пр .k обр .1/TСМЕЩЕНИЕ ХИМИЧЕСКОГО РАВНОВЕСИЯ.K =2∏ с (i прод .)∏ с (jисх .в − в )K =k пр .Ealn k = ln A −RTk обр .Изменение температуры реакции ТEЭндотермическая реакцияEa(пр.)исх.в-ваlnkEa(обр.)пр.прод.обр.Ea(пр.) > Ea(обр.)ΔΗ > 0ход реакции1/TΔТТkпр.kобр.K=k пр .kобр.СМЕЩЕНИЕ ХИМИЧЕСКОГО РАВНОВЕСИЯ.K =3∏ с (i прод .)∏ с (jисх .в − в )K =k пр .k обр .Ealn k = ln A −RTУчастие в реакции катализатораНе изменяет константуравновесия реакции KВ присутствии катализатораkпр.
и kобр. реакций увеличиваются одинаковоНе изменяет равновесные Среагентов и продуктов реакцииСМЕЩЕНИЕ ХИМИЧЕСКОГО РАВНОВЕСИЯ.K =3∏ с (i прод .)∏ с (jисх .в − в )K =k пр .k обр .Участие в реакции катализатораEaln k = ln A −RTИзменение а(С)Изменяет равновесные а(С)Не изменяет KИзменение ТИзменяет равновесные а(С)Изменяет KКатализатор(ускоряет достижениеравновесия)Не изменяет равновесные а(С)Не изменяет KФАЗОВЫЕ РАВНОВЕСИЯДиаграмма состояния иода (схема)p1 =p2Т2 < T11.Может быть достигнуто только в закрытой системе и одинаково приодинаковых внешних условиях.2.В состоянии равновесия ΔrGпр. = ΔrGобр.
= 0, rпр. = rобр.3.При изменении внешних условий (температуры, давления) состояниеравновесия изменяется (смещается).
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.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
