§6 Химиялық тепе-теңдік
Реакцияларды қайтымды және қайтымсыз деп бөледі. Қайтымды реакциялар екі бағытта жүрсе, қайтымсыздары – тек бір бағытта жүреді. (Бертолле ережесі бойынша).
Д-затының түзілуі (1) тура бағытта (оң), ал А, В заттары түзілетін бағыт (2) – кері бағыт (сол).
Егер осы екі реакцияның жүру жылдамдықтары теңессе, осындай күйді химиялық тепе-теңдік деп атайды, бұл жағдайда υтура = υкері болады.
(6.9)
(6.10)
(6.11)
Тепе-теңдік константасындағы заттар концентрациясы үшін осы тепе-теңдік орнаған кездегісі алынады, ол әрине заттардың бастапқы концентрацияларынан не соңғысынан өзгеше болады, сондықтан тепе-теңдік константасының математикалық өрнегін көпшілік жағдайда былай жазады:
(6.12)
мұндағы: [D], [A], [B] – осы көрсетілген заттардың тепе-теңдік орнаған кездегі концентрациялары.
[A]=Co(A)–∆C(A), [B]=Co(B)–∆C(B).
Ал, Со – заттардың бастапқы концентрациялары болса, ∆С(А,В) – осы тепе-теңдік орнағанға дейін жұмсалған концентрациясы болып табылады.
Гиббс энергиясының реакциясының тепе-теңдік константасы мен байланыс формуласы:
(6.13)
Бұл формуланы түрлендірсек: болады.
Немесе ΔG0= -0,0191 TIgK, ΔG0= -0,0191∙298IgK = -5,69 IgK 298 .
Егер болса, , онда ; болса , ал болса, онда .
Сурет 6.5 Қайтымды реакцияның энергетикалық диаграммасы
Химиялық белсенді кешен
Реакция
өнімі
Бастапқы заттар
Реакция координатасы
Реакция өнімі
Реакция координатасы
Химиялық белсенді кешен
Қайтымды А → В (а), В → А (ә) реакциялар үшін.
а)A→B ә) В → А
Әрине, қайтымды реакциялар заттар синтезі үшін өте тиімсіз, сондықтан реакцияны қалауымызша ығыстыра білгеніміз жөн болады. Тепе-теңдіктің ығысуына үш фактор: концентрация, қысым (газдар үшін) және температура әсер етеді. Ал, жылдамдыққа әсер ететін катализатор тепе-теңдіктің ығысуына әсері болмайды, ол тек тепе-теңдіктің орнау жылдамдығын өзгертуі мүмкін. Осы көрсетілген үш фактор әсерінен заттардың тепе-теңдік орнаған кездегі концентрациясының өзгеруін тепе-теңдік ығысуы деп атайды.
Енді, осы аталған факторлардың тепе-теңдіктің ығысуына әсерін қарастырайық.
Достарыңызбен бөлісу: |