14. Равновесие химических реакций. Константа равновесия. Взаимосвязь констант равновесия.
аА+вВ→сС+dD
Равновесными называется та пара реакций, сложение которых приводит к нулю. Устойчивое равновесие хим. реакции–это равенство скоростей прямой и обратной реакции. ∆G=0, w1 =w2 .
При равновесии не происходит изменение значимых концентраций продуктов в реакции и исходных веществ. Для смещения равновесия в сторону продуктов реакции при установившемся равновесии, необходимо изменить условие процесса. Различают термодинамическое и химическое равновесие системы. Равновесное состояние системы описывается константой равновесия, которая = отношению произведения продуктов реакций к произведению парциальных давлений исходных веществ в соответствующих стехеометрических коэффициентах.
15. Уравнение Вант-Гоффа. Зависимость константы равновесия от температуры.
-
уравнение Вант-Гоффа
Для смещения равновесия вправо КР↑, если ΔН<0, Т ↓; если ΔН>0, Т ↑
16. Необходимые и достаточные условия самопроизвольного протекания процесса. Уравнение Гиббса.
Наличие отрицательной энергии Гиббса не свидетельствует о том, что процесс будет протекать в каком-либо обозримом будущем. Но это является необходимым условием для протекания самопроизвольно данного процесса в прямом направлении.
∆G=∆H−T∆S
∆G – энергия Гиббса, Дж/моль
∆H – энтальпия, Дж/моль
∆S – энтропия, Дж/(моль*К)
1.Если ∆H<0,∆S>0, то система самопроизвольно протекает в прямом направлении при любом значении температуры.
2.Если ∆H>0,∆S<0, то система самопроизвольно протекает в прямом направлении при любой тем-ре.
3.Если ∆H<0,∆S<0, то система самопроизвольно протек. в прямом направлении при Т<Тпредельного .
4.Если ∆H>0,∆S>0,то система самопроизвольно протек. в прямом направлении при Т>Тпредельного .
Тпред.= ∆H/∆S
17. Равновесие химических реакций. Расчет равновесного состава обратимых реакций.
аА+вВ→сС+dD
Равновесными называется та пара реакций, сложение которых приводит к нулю. Устойчивое равновесие хим. реакции–это равенство скоростей прямой и обратной реакции. ∆G=0, w1 =w2 .
При равновесии не происходит изменение значимых концентраций продуктов в реакции и исходных веществ. Для смещения равновесия в сторону продуктов реакции при установившемся равновесии, необходимо изменить условие процесса. Различают термодинамическое и химическое равновесие системы. Равновесное состояние системы описывается константой равновесия, которая = отношению произведения продуктов реакций к произведению парциальных давлений исходных веществ в соответствующих стехеометрических коэффициентах.
18. Определение оптимальных параметров процесса протекания обратимых реакций. Принципы смещения равновесия (принцип Ле-Шателье).
Принцип Ле-Шателье:
1. Если протекает экзотермическая реакция, то для смещения равновесия в сторону продуктов реакции тепло необходимо отводить.
2. Если протекает эндотермическая реакция, то для смещения равновесия в сторону продуктов реакции тепло необходимо подводить.
3. Если суммарное количество моль продуктов больше, чем суммарное количество моль исходных веществ, то для смещения равновесия в сторону продуктов реакции давление необходимо понижать.
4. Если суммарное количество моль продуктов меньше, чем суммарное количество моль исходных веществ, то для смещения равновесия в сторону продуктов реакции давление необходимо повышать.
Для эндотермической реакции, протекающей с увеличением количества моль реакционной смеси, наиболее выгодно использовать инертный разбавитель с высокой теплоемкостью. Роль данного разбавителя заключается в снижении парциального давления продуктов реакции и подводе тепла.
19. Энергетическое изменение состояния системы при химическом превращении (кривая изменения). Эндо- и экзотермические реакции. Влияние катализатора на энергетическое состояние промежуточного комплекса.
Чтобы молекулы начали превращаться необходима определенная энергия для преодоления потенциального барьера.
Конфигурация промежуточных комплексов похожа на конфигурацию веществ в реакционной смеси, к которому он ближе по энергии Гиббса. Для экзотерм. реакции промежуточный комплекс по строению схож с исходными веществами, а для эндот. – с продуктами реакции.