Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Лекции по общей химии / Лекция 3 - РХР.ppt
Скачиваний:
74
Добавлен:
17.05.2015
Размер:
367.1 Кб
Скачать

Курс «Общая химия»

Лектор: проф. Боева Майсара Каримовна

Башкирский государственный университет Кафедра неорганической химии

1

Лекция № 3 Равновесие химических реакций

2

Химическое равновесие – состояние физико- химической системы, при котором скорость прямой реакции равна скорости обратной реакции. Химическое равновесие имеет динамический характер: прямая и обратная реакции при равновесии не прекращаются.

3

4

Если система содержит n компонентов, то Q = Q1n1 + Q2n2 + … + Qnnn

Учитывая, что G ~ Q получим:

G = 1n1 + 2n2 + … + nnn,

где i - химический потенциал i-го компонента

dG

μi dni

Для системы произвольного составаi = º + RTlnai,

где ai – активность i-го компонента

5

 

Для реакции

aA + bB + … = cC + dD + …

G = i = пр. р-и - исх. в-в

G = c C + d D - a A - b B =

=(c ºC + d ºD - a ºA - b ºB) +

+cRTlnaC + dRTlnaD - aRTlnaA – RTlnaB

RTln aCc aDd

aAa aBb

6

Учитывая, что в состоянии равновесия G = 0

0 = Gº + RTln

ac ad

,

C D

 

aAa aBb

 

где Gº = (c ºC + d ºD - a ºA - b ºB).

Тогда

c

d

 

 

Gº = RTln aCaD

RTlnKравн

 

aAa aBb

 

 

Kравн

 

 

ac ad

 

C

D

 

 

aAa aBb

 

 

 

Kравн константа равновесия химической реакции

7

Для реакции в газах в выражение для константы равновесия вместо активностей входят парциальные давления р реагирующих веществ и продуктов реакции. Константа равновесия в этом случае обозначается Кр. Если реагирующую систему можно

считать смесью идеальных газов, то значение Кр

численно равно

pc

pd

Kр

 

 

C

D

 

pa

pb

 

 

 

 

A

B

Поскольку с = p/RT, то

KсCc сDd

ссAa сBb

8

Расчет равновесий химических реакций

Водород и иод реагируют следующим образом

H2 + I2 2HI

При 400 К константа равновесия реакции Кр равна 6,3. Если при

давлении 105 Па смешать два моля водорода и два моля иода, каков будет состав смеси?

Начальное число молей:

 

2

2

0

 

 

 

 

 

 

Число молей в равновесии:

2-х

2-х

 

 

 

 

 

Общее число молей: (2-х) + (2-х) + 2х = 4

 

2 x

 

 

 

p p

2 x

105

Па

 

 

pHI

 

 

105

Па

 

 

 

4

 

 

H2

I2

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Kp

 

 

p2

 

(2 x)2

6,3

 

 

 

 

 

 

HI

 

 

 

 

 

 

 

 

p

p

(2 - x)2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

H2 I2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4x2 = 6,3.(4 - 4x + x2) = 25,2 -25,2x + 6,3x2

0 = 2,3x2 -25,2x + 25,2 x = 1,1

Состав равновесной смеси: 2,2 моль HI, 0,9 моль H2 и I2

9

Поскольку

Gº = -RTlnKравн = Hº - T Sº

равн

10

Соседние файлы в папке Лекции по общей химии