X
- •Лекция № 4
- •План
- •4.1 Обратимыми
- •Изучая реак- ции выпаде- ния осадков из растворов, Бертолле первым при- шел к
- •Участвуя в Египетском походе французской армии как научный консультант Наполеона, Бертолле обнаружил отложения
- •Пределом протекания обратимых процессов
- •Химическое равновесие - это такое состояние обратимого процесса, в котором скорость прямой и
- •Признаком химического равно- весия является постоянство во времени концентраций всех веществ, участвующих в
- •Кинетические кривые обратимой реакции аА↔bВ
- •Кинетическое описание хими- ческого равновесия основано на законе действующих масс:
- •В состоянии равновесия
- •Закон действующих масс для обратимой реакции
- •Например:
- •Если в химической реакции участвуют га- зообразные, жидкие и твердые вещества, то в
- •Например:
- •Для описания обратимых газофазных реакций ис- пользуют константу химического равновесия, обозначаемую Kp:
- •Соотношение Kс и Кр описывается уравнением:
- •В основе термодинамического описания обратимого процесса лежит уравнение изотермы химической реакции
- •В состоянии химического
- •Термодинамический расчет константы равновесия:
- •Свободная энергия и равновесие
- •Совместное решение системы уравнений позволяет описать влияние температуры на константу химического равновесия:
- •Соответственно:
- •Для экзотермических реакций увеличение температуры приводит к уменьшению конс- танты равновесия
- •Для эндотермических реакций увеличение температуры приводит к увеличению конс- танты равновесия
- •4.2Состояние химического
- •Энергетическая диаграмма обратимой реакции
- •В 1884 г. фран- цузский фи- зико-химик и металлург
- •Принцип Ле Шателье: «Если на систему, находящуюся в состоянии химического равновесия, оказывать внешнее
- •В любом случае равновесие будет смещаться до тех пор, пока не наступит новое
- •Частные случаи принципа Ле Шателье
- •Смещение равновесия in vivo
- •Частные случаи принципа Ле Шателье
- •Изменение давления не влияет на смещение химического равно- весия, если:
- •Смещение равновесия in vivo
- •Частные случаи принципа Ле Шателье
- •Смещение равновесия in vivo
- •Принцип Ле Шателье прекрасно действует и в тех случаях, которые не имеют никакого
- •Другой пример. В одном из городов США было решено избавиться от постоянных пробок
- •4.3 Важнейшей биосредой является вода. Описание процессов, протекающих в водных растворах, возможно с
- •Диссоциация воды
- •Вода –очень слабый природный электролит: при комнатной тем- пературе из 5 млн. молекул
- •Поскольку
- •Для воды и водных растворов:
- •Диссоциация слабых кислот
- •Диссоциация слабых оснований
- •Чем больше Ка и Kb, тем сильнее диссоциируют кис- лоты и основания в
- •Гидролиз
- •Гидролиз солей
- •Гидролиз соли, образованной слабым основанием и сильной кислотой :
- •Гидролиз соли, образованной слабой кислотой и сильным основанием:
- •Гидролиз соли, образованной слабым основанием и слабой кислотой:
- •Способность соли к гидролизу характеризуется при помощи степени гидролиза (h):
- •Благодарим за внимание!!!
Соотношение Kс и Кр описывается уравнением:
Кс = Кр (RT) (а+b-c-d)
Если К >> 1 → равновесие смещено вправо, υпр > υобр; Если К << 1 → равновесие смещено влево, υпр< υобр
В основе термодинамического описания обратимого процесса лежит уравнение изотермы химической реакции
G G0 RT ln C c D d
A a B b
В состоянии химического
|
G = 0 |
равновесия |
, |
а концентрации веществ А, В, С, D являются равновесными. Соответственно
Go = - RT ln K
- уравнение химического сродства
Термодинамический расчет константы равновесия:
K = e - G0 /RT
Свободная энергия и равновесие
Зная изменение свободной энергии в ходе реакции, можно рассчитать константу рав- новесия и получить ин- формацию о том, при каких условиях получается мак- симальный выход продуктов.
Совместное решение системы уравнений позволяет описать влияние температуры на константу химического равновесия:
ΔG0 = ΔН0 – Т S0
Go = - RT ln K
Соответственно:
ln K = - H0/RT ++ S0/R
Если H < 0, то - H/RT > 0
(первое слагаемое имеет положительное значение).
Для экзотермических реакций увеличение температуры приводит к уменьшению конс- танты равновесия
Если H > 0, то - H/RT < 0
(первое слагаемое имеет отрицательное значение).
Соседние файлы в папке Презентации
