18)Обратимые и необратимые химические реакции. Константа химического равновесия.

Реакции, которые протекают только в одном направлении и завершаются полным превращением исходных реагирующих веществ в конечные вещества, называются необратимыми (=) (). (2KClO₃ = ^t0 2KCl + 3O₂ ↑)

Признаки необратимости хим реакций:

1)образование устойчивого в условиях проведения реакции продукта: а) соединения удаляющегося из сферы реакции, - малорастворимого вещества, выпадающего в осадок, и (или) газ, улетучивающегося из реакционной смеси;

ВаСl₂ + Н₂SО₄ = ВаSО₄↓ + 2НСl б) образуется малодиссоциированное соединение, например вода: НСl + NаОН = Н₂О + NаСl

2) Реакция сопровождается большим выделением энергии:

Mg + 1/2 О₂ = МgО, ∆H = -602,5 кДж / моль

Необратимыми являются реакции нейтрализации, комплексообразования, термического разложения сложных веществ, взаимодействия активных металлов с кислородом, водой и кислотами и др.

Обратимыми называются такие реакции, которые одновременно протекают в двух взаимно противоположных направлениях. () 3Н₂ + N₂  2NH₃ ∆H = -92 кДж / моль

Количественной характеристикой химического равновесия является константа равновесия

              

Величина константы равновесия зависит только от природы реагирующих веществ и температуры, но не зависит от их концентрации. 

закон действующих масс (ЗДМ) для обратимых реакций в состоянии равновесия. При постоянной температуре отношение равновесных концентраций конечных продуктов к равновесным концентрациям исходных реагентов, возведенных соответственно в степени, равные их стехиометрическим коэффициентам, величина постоянная.

  

          

Физ смысл константы равновесия: она показывает, во сколько раз скорость прямой реакции больше скорости обратной при данной температуре и концентрациях всех реагирующих веществ, равных 1 моль/л.

Если 0 < K < 1 – то процесс убыточный;

Если 1  К < 10⁴ – то процесс выгодный;

Если К > 10⁴ – то процесс технологически выгодный.

19)Химическое равновесие. Принцип Ле-Шателье.

Термодинамическим равновесием называется такое термодинамическое состояние системы, которое при постоянстве внешних условий не изменяется во времени, причем эта неизменяемость не обусловлена каким-либо внешним процессом.

Свойства химического равновесия:

1)химическое равновесие явл динамическим, т.е. соответствует одновременному протеканию процесса в противоположных направлениях с одинаковой скоростью. 2)явл подвижным – всякое бесконечно малое внешнее воздействие на равновесную систему вызывает бесконечно малое изменение состояния системы; по прекращении внешнего воздействия система возвращается в исходное состояние. 3)Система может самопроизвольно прийти в состояние равновесия  с двух противоположных сторон.

Влияние внешних условий на химическое равновесие:

1)Влияние концентраций.

В систему добавлено исходное вещество. ΔG < 0, возникнет самопроизвольный хим процесс, направленный в сторону расходования исходных веществ и образования продуктов реакции (химическое равновесие смещается вправо), т.е. в сторону конечных продуктов.

В систему добавлен продукт реакции. В этом случае ;ΔG > 0. Химическое равновесие будет смещено влево (в сторону расходования продуктов реакции и образования исходных веществ).