Фаза ережесі. Технологиялық процестердің тепе-теңдігі

Тепе-теңдіктің бұзылуынан концентрациялар өзгереді, әрі тепе-теңдік ығысады. 
Реакциялардың тепе-теңдігін төмендегідей математикалық өтеңдеумен 
өрнектеледі: қайтымды реакция, химиялық тепе-теңдік кезінде
демек: 
болады. 
К
1
және К
2
тұрақты шамалар, олардың қатынасы да тұрақты шама, оны К-тепе-теңдік константасы 
деп атайды. 
К-ның физикалық мәні , демек, концентрация бірге тең болып, температура тұрақты болған 
жағдайда, тура реакцияның кері реакциядан неше есе жылдам жүретінін көрсетеді. К-
концентрацияға тәуелді емес, бірақ температураға тәуелді. Химиялық тепе-теңдік константасын 
іс жүзінде қолданылатын маңызды ережелер: 
1. 
Қайтымды процесте реакциялаушы заттың біреуін толығырақ пайдалану үшін оны 
екіншісінен артық алу қажет. 
2. 
Түзілген заттар қайта реакцияға түспеуі үшін оның біреуін реакциядан шығарса, тепе-теңдік 
бағыты сол шығарылған заттың орнын толтыратын жаққа қарай ығысады, бұл жағдайда қайтымды 
реакция аяғына дейін жүреді. 
Ле-Шателье принципі 
Термодинамикалық тепе-теңдікте түрған жүйеге тепе-теңдік күйін анықтаушы кез-келген бір 
параметрін өзгертіп сырттан әсер етсе, жүйеде сол сыртқы күштің әсерін төмендететін бағыттағы 
процесс күшейеді. 
Химиялық тепе-теңдік күйіндегі жүйенің жағдайының (концентрация, температура, қысым) 
біреуін өзгерту, тепе-теңдікті сол өзгеруге қарсы әрекет туғызатын реакция бағытына қарай 
ығыстырады. 
Температура көтерілгенде тепе-теңдік эндотермиялық реакция бағытына қарай, ал 
температура төмендегенде экзотермиялық реакция бағытына қарай ығысады. Мұны Вант-Гофф 
заңы деп атайды. Вант-Гофф заңы Ле-Шателье принципінің бір жеке түрі. 
Химиялық тепе-теңдікте тұрған заттардың ішінде газ күйіндегі заттар болса, онда тепе-
теңдікке қысым әсер етеді. 
Ле-Шателье принципіне сәйкес тепе-теңдікте тұрған жүйені сыртқы қысымын 
жоғарылатқанда, тепе-теңдік жүйедегі молекулалардың жалпы саны азаятын реакцияның 
бағытына қарай ығысады. Керісінше, сыртқы қысымды азайтқанда тепе-теңдік жүйесіндегі 
молекулалардың жалпы саны көбейтетін реакцияның бағытына қарай, яғни ішкі қысымның өсу 
жағына қарай ығысады. Мысалы: 
N 
2 

3
H 
2 

2
NH 
3 

Q 
 
Химиялық реакцияның жылдамдығы Химиялық реакцияның жылдамдығы белгілі уақыт ішінде 
реакцияласушы заттардың концентрациясының өзгеруімен сипатталады. 
Химиялық реакцияның жылдамдығына, реакцияласушы заттардың табиғи қасиеттерінен 
басқа, температура, реакцияласушы заттардың концентрациясы, катализатор әсер етеді. 
Температураның әсері. Температураны жоғарылатқанда молекулалардың қозғалыс 
жылдамдығы артады, демек, олардың өзара түйісуі жиіленеді. Температураны әрбір 10
0
С 
арттырса, реакцияның жылдамдығы 2-4 есе артады. 
Температураны неғұрлым жоғарылатқан сайын жалпы молекулалардың кинетикалық энергиясы 
өседі, 
оның ішінде активті молекулалардың да саны көбейеді, реакцияға қатысатын молекулалардың 
түйісулер саны көбейіп, реакцияның жылдамдығы артады. 
Реакцияласушы заттардың бір моліндегі молекулалардың барлығын активті молекулаға 
айналдыру үшін жұмсалатын энергияны активтендіру энергиясы деп атайды. 
Кинетикалық теңдеулер: 
V 

K

C 
( гомогенді процестер) 
V 

KF 

C 
(гетерогенді процестер) 
К, ∆С және Ғ –технологиялық процестердің жылдамдығына әсер ететін негізгі 
параметрлер; К-технологиялық процестердің жылдамдық константасы, оны үш 
жолмен арттыруға болады: 1.Әрекеттесуші жүйенің температурасын жоғарылату; 
2.Кинетикалық аймақта жүретін процестерге катализатор қолдану; 
3.Фазалар аралығындағы дифузияны арттыру. 
Реакцияны араластыру гомогенді процестердің концентрациясын теңестіреді,

2 5 
2 4 
2 
2 5 
2 5 
2 5 
2 
2 5 
3 
2 
K 
E 
мұны реакцияласушы молекулалардың түйісуінің саны деп атайды. 
Гетерогенді жүйені баяу араластыру молекулалардың диффузиясын жылдам конвективтік 
диффузияға айналдырады. 

жүктеу/скачать 1,33 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: