ność Reakcje nieodwracalne całkowite przereagowanie po zainicjowaniu reakcji wymaga katalizatora układ otwarty, gazowy produkt opuszcza układ HCl (aq

Wielkość: px

Rozpocząć pokaz od strony:

Download "ność Reakcje nieodwracalne całkowite przereagowanie po zainicjowaniu reakcji wymaga katalizatora układ otwarty, gazowy produkt opuszcza układ HCl (aq"

Błażej Przybysz
4 lat temu
Przeglądów:

1 6. Równwaga R chemiczna Reakcje niedwracalne i dwracalne Reguła a rzekry Prcesy samrzutne i niesamrzutne Entria i tencjał termdynamiczny Warunki samrzutnści Praw działania ania mas Stałe e równwagi r i c Zależn nść stałej równwagi r d temeratury 1 H O (c) H O (c) + O (g) Reakcje niedwracalne całkwite rzereagwanie zainicjwaniu reakcji wymaga katalizatra C (s) + O (g) CO (g) całkwite rzereagwanie zainicjwaniu reakcji układ twarty, gazwy rdukt uszcza układ Zn (s) + HCl HCl (aq aq) H (g) + ZnCl ( (aq) całkwite rzereagwanie układ twarty, gazwy rdukt uszcza układ 6. Równwaga chemiczna

2 N (g) Reakcje dwracalne (g) + H (g) NH (g) H < 0 synteza amniaku: 15-5 MPa,, T C NH (g) N (g) + H (g) H > 0 rzkład amniaku: < 0,1 MPa,, T > 400 C CO (g) + H (g) CH OH (g) H < 0 synteza metanlu: MPa,, T 50 C CH OH (g) CO (g) + H (g) H > 0 rzkład metanlu: < 0,1 MPa,, T > 00 C reakcja dwracalna nie biegnie d kńca w stanie równwagir część substratów w zstaje w stanie równwagir reakcja wrst i reakcja dwrtna biegną z tąt samą szybkści cią 6. Równwaga chemiczna Reguła a rzekry (r. Le Chateliera-Brauna Brauna) Działanie anie zewnętrzne naruszające stan równwagi r układu wduje w nim takie zmiany, które zmniejszają t działanie. anie. CO (g) + H (g) CH OH (g) H H < 0 dwyższenie ciśnienia bniżenie temeratury ddanie CO lub H usunięcie CH OH rzesunięcie stanu równwagi w raw bniżenie ciśnienia wzrst temeratury usunięcie CO lub H ddanie CH OH rzesunięcie stanu równwagi w lew 6. Równwaga chemiczna 4

3 Prcesy samrzutne i niesamrzutne rzręż ężanie gazu mieszanie gazów w i cieczy wyrównywanie wnywanie temeratury niektóre reakcje chemiczne H + O H O sręż ężanie gazu rzdzielanie mieszaniny wzrst (sadek) temeratury niektóre reakcje chemiczne H O H + O Różnice między rcesami samrzutnymi i niesamrzutnymi mżna isać ilściw za mcą dwiednich funkcji termdynamicznych 6. Równwaga chemiczna 5 Entria Siłą naędw dwą rcesów w samrzutnych jest tendencja materii i energii d zwiększania stanu nieurządkwania Miara nieurządkwania - entria (S) q T dwr S q dwr dwr - cieł rzekazane d układu w dwracalnym rcesie iztermicznym Dwie mżliw liwści wzrstu całkwitej entrii wzrst nieurządkwania układu wzrst entrii układu ( S S > 0) bniżenie energii wewnętrznej układu wzrst entrii tczenia ( H < 0) 6. Równwaga chemiczna 6

4 Entalia swbdna Entalia swbdna (alb tencjał termdynamiczny) funkcja isująca tendencję zmian stanu układu w rcesach samrzutnych G G H - T S G dległść układu d stanu równwagir G G < 0 rces mże e rzebiegać samrzutnie G G 0 układ jest w stanie równwagir G G + RTlnQ Q ilraz reakcji G H - T S standardwa entalia swbdna reakcji 6. Równwaga chemiczna 7 Praw działania ania mas G G + RTlnQ G w stanie równwagi r G G 0 G RTln RT ( Q) ( ) eq Q eq ex [ NH] [ N][ H] N (g) (g) + H (g) NH (g) eq G ex RT - stała a równwagir (zależna d temeratury) 6. Równwaga chemiczna 8

5 Przewidywanie kierunku reakcji G G + RTlnQ G RTln Q G 0 stan równwagi r reakcja wrst i reakcja dwrtna rzebiegają z taką samą szybkści cią Q < G < 0 brak stanu równwagi r (za mał rduktów, za duż substratów) mże e rzebiegać reakcja wrst Q > G > 0 brak stanu równwagi r (za duż rduktów, za mał substratów) mże e rzebiegać reakcja dwrtna 6. Równwaga chemiczna 9 Bezwymiarwe stałe e równwagi r i c Dwlna reakcja: aa (g) + bb (g) dd (g) + ee aa (g bb (g dd (g ee (g) c stała stęż ężeniwa c c c c c D A d c c a c c E B e b D A d a E B e b stała ciśnieniwa 1 bar c 1 ml/dm z równania r Claeyrna: c RT c c RT ν ν d+ e ( a+ b) jeżeli eli ν 0 c 6. Równwaga chemiczna 10

6 Zależn nść stałej równwagi r d temeratury G RTln H ln RT G S + R H T S H < 0 (reakcja egztermiczna) ze wzrstem temeratury stała a równwagi r maleje H > 0 (reakcja endtermiczna) ze wzrstem temeratury stała a równwagi r rśnie 6. Równwaga chemiczna 11 Praw działania ania mas: bliczenia Przykład 6.1: W ewnej temeraturze stała a równwagi r c reakcji NH (g) N (g) + H (g) jest równa r 0,04. Jakie będąb stęż ężenia regentów w raz stień rzemiany w stanie równwagi, r jeśli czątkwe stęż ężenie NH (g) wynsił 0,05 M? NH (g) N (g) + H (g) 0.05-x x x [ N][ H ] c [ NH ] x(x) 0,04 (0,05 x) 0,04 7 [ NH] 0 [ NH] α [ NH ] x x [ N ] 0,01996M [ H ] x 0,05988M [ NH ] 0,05 x 0,01008M 6. Równwaga chemiczna 1 x 1 + 0,07899x 0, x 0,095 0,05 x 0,05 0, ,798 0,05

7 Praw działania ania mas: bliczenia Przykład 6.: Wyznacz wartść stałej równwagi r reakcji NO (g) N O 4 (g) wiedząc, że e w wyniku reakcji zabserwwan sadek ciśnienia całkwiteg z 1,000 bar d 0,778 bar. NO (g) N O 4 (g) 1,000- x x NO4 NO x ( 1,000 x) NO 0,778 1,000 x+ x 1,000 x x 0, + 0,668 NO4 0, (1,000 0,) z rawa Daltna 6. Równwaga chemiczna 1

Podobne dokumenty

Odwracalność przemiany chemicznej

Odwracalność przemiany chemicznej Na ogół wszystkie reakcje chemiczne są odwracalne, tzn. z danych substratów tworzą się produkty, a jednocześnie produkty reakcji ulegają rozkładowi na substraty. Fakt