- •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!!!
Для воды и водных растворов:
|
Kw |
+ |
-------- |
H = |
OH- |
|
Kw |
OH- = |
-------- |
|
- H+ |
Диссоциация слабых кислот
CH3COOH ↔ CH3COO- + H+
K = |
H+ × CH3COO- |
a |
________________________________ |
CH3COOH
Ka - константа равновесия, называемая
константой кислотности
Диссоциация слабых оснований
NH4OH ↔ NH4+ + OH-
K = |
NH4+ × OH- |
b |
______________________________________________________ |
|
NH4OH |
Kb-константа равновесия, называе-
мая константой основности
Чем больше Ка и Kb, тем сильнее диссоциируют кис- лоты и основания в водных растворах
Гидролиз
(гидролитическое разложение) – это реакция разложения сложных веществ на более простые вещества под воздействием воды
Гидролиз солей
- это реакция ионного обмена между составными частями соли и воды, протекающая с изменением кислотности раствора
Гидролиз соли, образованной слабым основанием и сильной кислотой :
NH4Cl+ H2O ↔ NH4OH + HCl
NH4+ + H2O ↔ NH4OH + H+
Кг =
NH4OH × H+
__________________________________ =
NH4+
= |
NH4OH ×Kw |
= |
Kw |
|
________________________________ |
___________ |
|||
|
||||
NH4+ × OH- |
|
Kb |
Кг – константа равновесия,
называемая константой гидролиза
Гидролиз соли, образованной слабой кислотой и сильным основанием:
CH3COONa + H2O ↔ CH3COOH + NaOH
CH3COO- + H2O ↔ СH3COOH + OH-
Кг =
Kw
------
Ka
Гидролиз соли, образованной слабым основанием и слабой кислотой:
CH3COONH4 + H2O ↔ NH4OH + +CH3COOH
Kw
Кг = ___________________
Ka ×
Kb
