Equilibrio químico: químico constante de equilibrio e formas de expresión

En 1885, foi lanzado o físico e químico francés Le Chatelier, e en 1887, o físico alemán Brown xustificou a lei do equilibrio químico e químico constante de equilibrio, e estudou a súa dependencia a influencia de varios factores externos.

A esencia do equilibrio químico

Equilibrio - un estado dinámico, o que significa que as cousas están sempre en movemento. Produtos descompoñer sobre os reactivos e os reactivos son combinados en produtos. As cousas se están movendo, pero as concentracións permanecen inalterados. A reacción é gravado cunha frecha dobre no canto do signo igual para amosar que é reversible.

patróns clásicos

Mesmo o século pasado, os químicos atoparon certas leis que prevén a posibilidade de cambiar a dirección da reacción na mesma capacidade. Coñecemento de como as reaccións químicas ocorren, son moi importantes tanto para a investigación en laboratorio e produción industrial. Ao mesmo tempo, gran importancia é a capacidade de controlar todos estes fenómenos. É da natureza humana de interferir en moitos procesos naturais, sobre todo con respecto á reversible, a continuación, usalos para a súa vantaxe. A partir do coñecemento das reaccións químicas será máis útil Un dominio perfecto dos controis.

A lei da acción das masas en química utilizada polos químicos para calcular correctamente a velocidade da reacción. Dá unha idea clara do que calquera proceso químico non será levado a un fin se vai realizarse en sistema pechado. Moléculas de substancias formado e están en movemento aleatorio constante, e pode así ocorrer a reacción inversa en que as moléculas son material de partida recuperado.

Na industria, o máis comunmente usado sistema de código aberto. As embarcacións, vehículos, e outros recipientes, en que as reaccións químicas que están liberados. Isto é para garantir que, durante estes procesos poden eliminar e o produto desexado para se librar dos produtos inútiles da reacción. Por exemplo, o carbón é queimado en fornos, fornos de cemento abertas feitas nun alto forno de tipo aberto operada cun subministración de aire constante, ea amoníaco e sintetizado con eliminación continua de amoníaco.

reacción química reversible e irreversible,

Así como o nome suxire, pode dar as correspondentes definicións: reacción irreversible considerado traídos ao fin, sen cambiar a súa dirección e que flúe ao longo dun camiño predeterminado, independentemente das diferenzas de presión e flutuacións de temperatura. A súa característica distintiva é o feito de que algúns produtos poden deixar o alcance da reacción. Así, por exemplo, pode recibir gas _(CaCO3 = CaO + _CO2), precipitar (Cu _{(NO3) 2} + H ₂ S = cus + 2HNO _3), ou outros compostos. A reacción tamén será considerada irreversible, unha gran cantidade de calor liberada durante o proceso, por exemplo: 4P + 5o ₂ = 2P ₂ O ₅ + P.

Case todas as reaccións que se producen na natureza son reversibles. Independentemente das condicións externas, tales como temperatura e presión, practicamente todos os procesos poden ocorrer simultaneamente en diferentes direccións. A medida que a lei de acción de masas en química, a cantidade de calor absorbida é igual ao número asignado, o que significa que, se unha reacción exotérmica, a segunda (reverso) Bude endotérmico.

equilibrio químico: constante de equilibrio químico

Reacción - un "verbo" Química - actividades que examinan químicos. Moitas reaccións ir ata a conclusión, e despois parar, o que significa que os reactivos están completamente convertidos en produtos, sen ser capaz de volver ao seu estado orixinal. Nalgúns casos, a reacción é realmente irreversíbeis, como a queima de alteracións físicas e químicas de ambos propiedades da substancia. Con todo, hai moitas outras circunstancias en que a folga, non só é posible, senón tamén para continua, así como os produtos de primeira reacción están reactivos para a segunda.

estado dinámico no que a concentración dos reactivos e produtos que permanecen constantes, chámase equilibrio. É posible prever o comportamento dos materiais con certas leis que se aplican nos sectores, de cara reducir o custo de produción de produtos químicos específicos. Para entender os procesos que manteñen ou potencialmente ameazar a saúde das persoas, tamén útil é o concepto de equilibrio químico. Chemical constante de equilibrio é un valor do factor de reacción, que é dependente da forza e da temperatura iónica, e non depende das concentracións dos reactivos e produtos en solución.

Cálculo da constante de equilibrio

Esta cantidade é adimensional, isto é, non ter un certo número de unidades. Aínda que o cálculo é xeralmente escrito para os dous reactivos e dous produtos, funciona para calquera número de participantes da reacción. Cálculo e interpretación da constante de equilibrio depende dunha reacción química está asociada cun equilibrio homoxénea ou heteroxénea. Isto significa que todos os compoñentes de reacción poden líquidos ou gases puros. Para as reaccións que alcanzan equilibrio heteroxénea, hai xeralmente máis dunha fase, e, polo menos, dous. Por exemplo, líquidos e gases ou sólidos e líquidos.

O valor da constante de equilibrio

Para calquera temperatura dada a constante de equilibrio, hai só un valor que cambia só a temperatura á cal a reacción ocorre varía en calquera dirección. É posible facer algunhas previsións sobre a reacción química, en base a que a constante de equilibrio é grande ou pequeno. Se o valor é moi grande, o equilibrio favorece a reacción á dereita e vira máis produtos que faría reactivos. A reacción, neste caso, pode ser chamado de "full" ou "cuantitativa".

Se o valor da constante de equilibrio é pequena, e de reacción favorables á esquerda, onde a cantidade de reactivos era máis que os produtos formados. Se este valor se achega a cero, pode presumir de que a reacción non ocorre. Se os valores das constantes de equilibrio para adiante e reverso reaccións son case o mesmo, a cantidade de reactivos e produtos irán tamén case idéntica. Este tipo de reacción é considerada como reversible.

Considere-se unha reacción reversible específico

Tomar dous elementos químicos como iodo e hidróxeno, o cal, cando mesturado dar unha nova substancia - iodeto de hidróxeno.

_H2 + I ₂ = 2HI

Durante toma _unha velocidade v da reacción directa, co V ₂ - velocidade de reacción inversa, K - constante de equilibrio. Usando a lei de acción de masas, a seguinte expresión:

v ₁ = ₁ k * C (H ₂₎ * C (I _2),

V ₂ = k ₂ * C ² (HI).

Ao mesturar o iodo molecular _(I2) e hidrogio (H ₂₎ comeza a súa interacción. Na fase inicial, a concentración máxima destes elementos, pero o fin da resposta máxima é a concentración dos novos compostos - iodeto de hidróxeno (Hl). Así, haberá diferentes velocidades de reacción. En principio, eles van ser maximizada. Finalmente, chega un momento en que estes valores son iguais, e é unha condición que se chama de equilibrio químico.

As constantes de equilibrio químico expresión son xeralmente designadas cos soportes: [H _2] [I _2] [III]. Desde iguais, entón a velocidade de equilibrio:

k ₁ [H _2] [I _2] K = ₂ [hi] ^2,

entón temos a ecuación da constante de equilibrio químico:

k ₁ / k = ₂ [hi] ² / [H _2] [I _2] = K.

O principio de Le Chatelier-Brown

Existe a seguinte regra: Un sistema que está en equilibrio, para producir un determinado efecto (cambio de condicións de equilibrio químico por cambio de temperatura ou presión, por exemplo), o equilibrio desprazarase para contrarrestar parcialmente o efecto do cambio. Ademais de química, este principio aplícase tamén nun número de diferentes formas nos campos da Farmacoloxía e da economía.

Chemical constante de equilibrio e formas de expresión

A expresión de equilibrio pode ser expresada en termos da concentración de produtos e reactivos. Só produtos químicos nas fases acuosas e gasosos están incluídos na fórmula de equilibrio, xa que a concentración de líquidos e sólidos non son alteradas. Cales son os factores que afectan o equilibrio químico? Se se trata dun líquido puro ou sólido, considérase que ten k = 1, e, en consecuencia, non ser tomada en consideración, coa excepción de solucións altamente concentradas. Por exemplo, a auga pura ten unha actividade de 1.

Outro exemplo é o de carbono sólido, que pode ser formado por reacción de dúas moléculas de monóxido de carbono para formar dióxido de carbono e de carbono. Os factores que poden afectar o equilibrio, inclúen a adición dun reactivo ou dun produto (variación de concentración afecta o equilibrio). A adición dun reactivo pode levar á dereita na ecuación química equilibrio onde hai máis formas de produto. O produto de suma pode levar ao equilibrio cara á esquerda, como se fai máis reactivos formas.

O equilibrio produce cando a reacción está a ter lugar en ambas direccións, que ten unha relación constante de reactivos e produtos. En xeral, o equilibrio químico é estático, xa que a proporción de produtos e reactivos son constantes. Con todo, unha mirada máis atento revela que o saldo é de feito un proceso moi dinámico, como a reacción se move en ambas as direccións ao mesmo ritmo.

equilibrio dinámico é un exemplo de funcións do estado estacionario. Para un sistema nun estado de equilibrio observado no presente momento, o comportamento segue no futuro. Polo tanto, unha vez que a reacción atinxe o equilibrio, a proporción de concentracións de reactivos e produtos permanecen os mesmos, aínda que a reacción prosegue.

Como só dicir sobre o complexo?

Conceptos como o equilibrio químico e químico constante de equilibrio, son moi difíciles de entender. Tomemos o exemplo da vida. Sempre queda preso nunha ponte entre as dúas cidades, e prestar atención ao feito de que o movemento noutra dirección suave e medida, mentres está irremediablemente preso no tránsito? Iso non é bo.

E se a máquina medida e mudouse coa mesma velocidade en ambos os dous lados? Permaneceu co número de coches en ambas as cidades permanentes? Cando a entrada ea velocidade de saída en ambas cidades é a mesma, pero o número de coches en cada cidade é estable ao longo do tempo, o que significa que todo o proceso está en equilibrio dinámico.