Вопрос 8
Химические реакции подразделяются на обратимые и необратимые.
Необратимые реакции при данных условиях идут практически до конца в одном направлении, при изменении внешних условий (T, P, C) обратный процесс провести невозможно.
Химически обратимые реакции начинают протекать в одном направлении, при этом реагируют друг с другом исходные вещества, а затем идут в обоих направлениях, так как продукты реакции взаимодействуют между собой с образованием исходных веществ.
Если проводить обратимую реакцию в закрытой системе, то через некоторое время система придёт в состояние химического равновесия - концентрации всех реагирующих веществ перестанут изменяться во времени. При достижении системой состояния равновесия процесс не прекращается, химическое равновесие является динамические, т.е. соответствует одновременному протеканию процесса в противоположных направлениях с одинаковой скоростью. Химическое равновесие является подвижным - всякое бесконечно малое внешнее воздействие на равновесную систему вызывает бесконечно малое изменение состояния системы, по прекращении внешнего воздействия система возвращается в исходное состояние.
Признаки истинного химического равновесия:
Состояние системы остаётся неизменным во времени при отсутствии внешних воздействий.
Состояние системы изменяется под влиянием внешних воздействий, сколь малы бы они ни были.
Состояние системы не зависит от того, с какой стороны она подходит к равновесию.
В отличии от истинного химического равновесия, ложное не является динамическим.
Положение химического равновесия - это достигнутое при равновесии соотношение концентраций реагирующих веществ, которое неизменно для данного состояния. Количественной характеристикой химического равновесия является константа равновесия, которая может быть выражена через равновесные концентрации и парциальные давления.
Системы, состоящие из одной фазы, называются гомогенными, из нескольких фаз – гетерогенными. Соответственно реакции, в которых взаимодействующие вещества находятся в одной фазе, называются гомогенными, а реакции, в которых вещества соединяются в различных фазах – гетерогенными.
Равновесие в гомогенных системах:
Равновесие в гетерогенных системах:
Вопрос 9
Закон действующих масс - при достижении равновесия отношение произведения концентраций (парциальных давлений) продуктов реакции в степенях, соответствующих стехиометрическим коэффициентам, к произведению концентраций исходных веществ также в степенях, соответствующих стехиометрическим коэффициентам, представляет собой константу.
Константа зависит только от природы реагирующих веществ и температуры.
Вывод закона действующих масс основан на простых кинетических представлениях, согласно которым протекание реакции становится возможным лишь при столкновении реагирующих молекул. Однако это условие является необходимым, но недостаточным. Для вступления в реакцию столкновение молекул должно быть достаточно эффективным, чтобы разрушить существующие в них химические связи. Это возможно лишь в том случае, если молекулы обладают определенным запасом энергии, достаточным для этой цели. Эта энергия и называется энергией активации.