Равновесие

1.

Министерство науки и высшего образования РК
Карагандинский университет им.Е.А.Букетова
Х и м и ч е с к и й факультет
Кафедра неорганической и технической химии
Тема : РАВНОВЕСИЕ
Преподаватель: к.х.н., проф. Кокибасова Г.Т.
Вид занятии: лекция
Қарағанды 2023

2.

РАВНОВЕСИЕ
Реакции могут идти в двух противоположных направлениях. Такие
реакции называются обратимыми.
A+D=D+F
В начальный момент времени, когда СА и СВ максимальны, скорость
прямой реакции тоже максимальна. С течением времени скорость
прямой реакции падает
vпр= kпр[A][B]
Реакция приводит к образованию D и F, молекулы которых, сталкиваясь
могут вновь реагировать, давая A и B. Чем выше концентрация D и F,
тем вероятнее обратный процесс, тем выше скорость обратной
реакции
vоб= kоб[D][F]

3.

По мере прохождения реакции наступает такой момент, когда скорости прямой и
обратной реакций делаются равными, кривые vпр и vоб сливаются в одну прямую
линию, параллельную оси времени.

4.

Такое состояние системы называется состоянием равновесия. При равновесии
концентрации всех участников реакции остаются постоянными и не меняются со
временем, хотя одновременно идут и прямая и обратная реакции. Т.е. равновесие
является динамическим.
То что это так, доказал Боденштерн. В равновесную смесь
H2+I2 2HI
он добавлял радиоактивный иод, который вскоре обнаруживался в пробах HI.
Итак при равновесии vпр=vоб
или
kпр[A][B] = kоб[D][F]

5.

Константа химического равновесия.
D F
K
A B
Как быть, если реакции характеризуются наличием отличных от единицы коэффициентов:
d
f
aA + bB dD + fF ?
D F
K
A a B b
Для одной и той же температуры отношение произведений равновесных
концентраций (в степенях их стехиометрических коэффициентов) веществ в
правой и левой частях уравнения химической реакции представляет
постоянную величину.
Это закон действующих масс.

6.

Не забывать:
1) Все это правильно только для
равновесных концентраций.
2) Записывая константу, надо помнить,
что в числителе стоят равновесные
концентрации конечных продуктов, а в
знаменателе - начальных веществ (так
договорились).

7.

Что такое К?
Константа равновесия показывает глубину протекания процесса.
Если К>>1, процесс сильно сдвинут в сторону получения продуктов
реакции.
Если К<<1, наоборот, процесс сдвинут влево и практически не идет.
К=1 - равновесие установилось ”на полдороге” .
Следует различать истинное равновесие и мнимое или
кажущееся, которое называют еще заторможенным
равновесием или метастабильным состоянием.
(В колбе водород, кислород и вода - ничего не меняется годами,
чтобы понять, что это не равновесие, поднесите спичку).

8.

Признаки истинного химического
равновесия:
1) При сохранении внешних условий состояние системы не меняется во времени.
2) При изменении условий (введение дополнительных количеств реагирующих
веществ, изменение давления или температуры) система приходит к новому
состоянию равновесия.
3) К состоянию равновесия можно подойти с противоположных сторон.
Равновесное состояние системы
H2+ I2 2HI
может быть достигнуто исходя из водорода и иода, а можно получить то же самое, взяв
HI.

9.

Равновесие можно сдвигать, изменяя
условия.
Чтобы качественно определить, в какую сторону оно сместится, можно
воспользоваться принципом Ле Шателье:
если на систему, находящуюся в равновесии, оказывается воздействие, равновесие
смещается в сторону той реакции, которая ослабляет это воздействие.
2SO2 + O2 2SO3. + Q
Увеличение концентрации кислорода приведет к смещению равновесия вправо .
Повышение температуры смещает равновесие в сторону эндотермической
реакции, поскольку при этом поглощается избыточное тепло и температура
понижается.
При увеличении давления равновесие смещается в сторону уменьшения количества
молей газа.

10.

Задание
CaCO3 CaO + CO2
H=+178 кДж
N2 + 3H2 2NH3 + Q
Рассмотреть условия смещения равновесия !!!

11.

Спасибо за внимание!