Смещение равновесий.
Всякое равновесное состояние определяется постоянством условий (T, p, V, концентрации). Если изменить одно из этих условий, равновесие будет нарушено. Скорость прямой не равно скорости обратной реакции. Но с течением времени будет достигнуто новое состояние равновесия, т. е. скорость прямой равно скорости обратной реакции, но это будут другие скорости, Кр1= Кр2, изменятся равновесные концентрации (С1(A)≠C2(A)). Система из одного состояние равновесия перейдет в другое состояние равновесия (смещение равновесий). Поиск условий проведения реакции, при которых константы равновесия больше единицы, сводится к смещению равновесий. Для этого используется принцип Ле-Шателье. Если на систему, находящуюся в равновесии, оказывают воздействие (изменение концентрации, температуры, давления или объёма), то система увеличивает скорость тех процессов, которые направлены на снижение уровня произведенного на систему воздействия.
В настоящее время реакции проводятся с помощью катализатора. Катализатор – это вещество, которое увеличивает скорость реакции за счет образования промежуточных продуктов реакции (реакция проходит в несколько стадий, причем каждая стадия имеет меньшую энергетическую активацию). В продуктах реакции катализатор отсутствует. В результате реакция не изменяется, однако, его поверхность дезактивируется, и периодически проводят его регенерацию (восстанавливают активность катализатора).
Особенности кинетики гетерогенных реакций.
Так как гетерогенные реакции идут на поверхности раздела фаз участвующие концентрации выражают как поверхностные концентрации. Поверхность раздела фаз, как правило, определяется поверхностью твердой фазы (S).
-поверхностная
концентрация
– количество вещества отнесенного к
площади поверхностного раздела фаз
.
Зависимость скорости гетерогенной реакции от поверхностной концентрацию, определяется закономерным действием масс на концентрацию веществ, находящихся в твердой фазе в кинетические уравнения не включаются.
Константа равновесия и изобарно-изотермический потенциал связаны между собой:
Таким
образом, рассчитав
реакции можно рассчитать константу
равновесия.
Дисперсные системы.
Дисперсные системы – это смесь веществ, то есть системы, содержащие много компонентов в общем случае, находящиеся в разных фазах: гомогенные, гетерогенные, их разделяют на макрогетерогенные и микрогетерогенные.
Макрогетерогенные системы – это системы имеющие сплошную поверхность раздела.
Микрогетерогенные системы – это системы имеющие прерывную поверхность раздела.
Большинство технических процессов связано с использованием дисперсных систем.
Дисперсные системы характеризуют величиной, которую называют дисперсность (дисперсия есть распределение).
, где
Д- дисперсность;
а – величина, характеризующая размер частиц;
r - радиус частицы;
l - длина волокна.
Дисперсная среда (ДС) – сплошная непрерывная дисперсной системы.
Дисперсная фаза (Дф) – фаза с прерывной поверхностью.
Молекулярные дисперсии – гомогенные дисперсии размер частиц, которых совпадает с размерами молекул и атомов – растворы.