ҚҰлажанов қ. С., Таусарова б. Р



жүктеу/скачать 0,92 Mb.
бет24/118
Дата07.03.2023
өлшемі0,92 Mb.
#72359
1   ...   20   21   22   23   24   25   26   27   ...   118
Байланысты:
??ëàæàíîâ ?. Ñ., Òàóñàðîâà á. Ð

Экзотермиялық реакциялар: ΔH° < 0 (ΔU° < 0). Бұл жағыдайда тепе- теңдік константасының логарифмінің температуралық коэффициенттері теріс болады. Температураның жоғарылауы тепе-теңдік константасының шамасын азайтады, яғни тепе-теңдік солға ығысады.
Эндотермиялық реакциялар: ΔH° > 0 (ΔU° > 0). Бұл жағыдайда тепе- теңдік константасының логарифмінің температуралық коэффициенттері оң болады; температураның жоғарылауы тепе-теңдік константасының шамасын көбейтеді (тепе-теңдік оңға ығысады).
Экзотермиялық және эндотермиялық реакциялар үшін тепе-теңдік константасының температурадан тәуелділігінің графиктері суретте көрсетілген.

Сурет 3.1 - Тепе-теңдік константасының температурадан тәуелділігі


Егер Н 0, Кр Т өскенде азаяды,



Н 0, Кр
Н = 0, Кр
Т өскенде көбейеді, Т ға тәуелсіз.

Т1ден Т2-ге дейінгі аралықта теңдікті интегралдағанда:

T2 T2 HdT
KP
H T
T

d ln KP
;
RT 2
ln T1
K
2 1
2,3RTT
. (3.12)

T1 T1
PT2  1 2


1
KPT ,
KpT
-Т2 және Т1 температуралардағы тепе-теңдік константасы.


2
Теңдеу, егер химиялық реакцияның жылу эффектісі белгілі болса, тепе-теңдік константасын бір температурада және тепе-теңдік контантасын басқа температурада есептеуге мүмкіндік береді.

§ 3.4 Тепе-теңдігінің ығысуына қысымның әсері



  • Моль сандары өзгеріссіз өтетін реакциялар.

Реакциялар үшін:
P 2

А + В 2АВ,
K AB
(3.13)


P
PA PB
Моль сандары өзгеріссіз өтетін реакциялар үшін қысымды жоғарылату Кр ығысуға әсер етпейді.

  • Моль сандары көбейетін реакциялар:

АВ А + В,
К РА РВ

(3.14)



Р


Р
АВ
Моль сандары артатын реакциялар үшін қысымды жоғарылату, тепе- теңдікті солға ығыстырады.

  • Моль сандары кемитін реакциялар:




А + 2В


2АВ, РАВ 2



2
(3.15)


А
КР Р
РВ

Моль сандары кеми жүретін реакциялар үшін, қысымды жоғарылату тепе-теңдікті оңға ығыстырады.


§ 3.5 Тепе-теңдігінің ығысуына концентрацияның әсері


Егер тепе-теңдік күйдегі жүйеге реагент немесе соңғы өнім енгізсек, тепе-теңдік сол компоненттің концентрациясы кемитін бағытқа қарай ығысады.
Мысалы, 2H2 + O2 = 2H2O


Егер H2 , O2 қоссақ, тепе-теңдік оңға, ал H2O қоссақ – солға ығысады.
Тепе-теңдік күйдегі қоспадан реакция компоненттерінің біреуін алып тастау, тепе-теңдікті сол өнімнің қосымша түзілу бағытына қарай ығыстырады.
H2, O2 алып тастау, тепе-теңдікті солға, H2O алып тастау – оңға ығыстырады.

Өзіндік жұмыс тапсырмалары



  1. Химиялық тепе-теңдіктің түсінігіне анықтама беріңіз.

  2. Тепе-теңдік константасын диссоциация дәрежесі мен қысым арқылы көрсетіңіз.

  3. Әрекеттесуші массалар заңын айтыңыз.

  4. Жүйені идеалды деп қарағанда Кс және Кр тепе-теңдік константаларына қандай факторлар әсер етеді?

  5. Химиялық тепе-теңдік константасын қандай шамалар арқылы бейнелеуге болады ? Әр түрлі әдістермен бейнеленген тепе-теңдік константалары арасындағы байланыс.

  6. Тепе-теңдік константасы температура мен қысымға тәуелді ме?

  7. Егер барлық заттар идеалды газ тәрізді күйде болса, A+B=C+D химиялық реакциясының Кс және Кр тепе-теңдік константалары арасындаға қатынас қандай болады?

  8. Тепе-теңдік константалары есептеулерінің қандай тәсілдерін білесіңдер.

  9. Экзо- және эндотермиялық реакцияларда химиялық тепе-теңдікке темпера- тура қалай әсер етеді? Температураның өзгерісі реакция бағытын өзгерте ала ма?

  10. а) Температура; б) қысым; в) әрекеттесетін заттардың концентрацияларын жоғарылатқанда тепе-теңдік қай бағытқа ығысады?



Есептерді шығару жолдары


Мысалы 3.1. 500 K реакция үшін тепе-теңдік константасын есептеу CO(г) + 2H2(г) = CH3OH(г)
500 К –де CO(г) және CH3OH(г) үшін fGo–155.41 кДж. моль–1 және –134.20 кДж. моль–1 тең.


Шешуі. Go реакциялар:
fGo (CO) = –134.20 – (–155.41) = 21,21кДж. моль–1.


= 6.09 10–3.


Жауабы: 6.09 10–3.
Мысалы 3.2. Реакцияның тепе-теңдік константасы
N2(г) + 3H2(г) = 2NH3(г)
400o C KP = 1.64 10–4 тең. 10% N2 –ні NH3-ке айналдыру үшін, эквимолярлы қоспаларға N2 және H2 қандай жалпы қысымды қосуға болады ? Газдарды идеал деп санауға болады.


Шешуі. моль N2 әрекеттесті дейік. Сонда:




N2(г)

+

3H2(г)

=

2NH3(г)

Бастапқы мөлшері

1




1




0

Тепе-тең мөлшері

1–




1–3




2 (барлығы: 2–2 )

Тепе-тең мольдік үлесі:


















Осыдан, KX = және KP = KX. P–2 = . Формулаға қойсақ = 0.1 ,
1.64 10–4 = , бұдан P = 51.2 атм.
Жауабы: 51.2 атм.


Мысал 3.3.
Реакцияның тепе-теңдік константасы
CO(г) + 2H2(г) = CH3OH(г)


500 K –де KP = 6.09 10–3. 1 моль CO, 2 моль H2 және 1 моль инертті газдан (N2) тұратын реакциялық қоспа 500 K-ге дейін және 100 атм. жалпы қысымға дейін қыздырылды. Тепе-теі қоспаның құрамын есептеу.


Шешуі. моль CO әрекеттесті дейік. Онда:




CO(г)

+

2H2(г)

=

CH3OH(г)

Бастапқы мөлшері:

1




2




0

Тепе-тең мөлшері:

1–




2–2







Тепе-тең қоспада барлығы:

3–2 моль компонентов + 1 моль N2 = 4–2 моль

Тепе-тең мольдік үлесі:





















Осыдан, KX =
KP = KX. P–2 =


Сонымен, 6,09 10–3 = .


Бұл теңдеуді шеше отырып, = 0.732 аламыз. Сәйкес, тепе-тең қоспада заттың мольдік үлесі: = 0.288, = 0.106, = 0.212 и = 0.394;
Жауабы. 0.288; 0.106; 0.212; 0.394.


Мысалы 3.4.
N2(г) + 3H2(г) = 2NH3(г) реакциясы үшін


298 К-де KP = 6.0 105, ал fHo (NH3) = –46.1 кДж. моль–1. 500 К-де тепе-теңдік константасының мәнін бағалау.


Шешуі. Реакциияның стандартты мольдік энтальпиясы:
rHo = 2 fHo (NH3) = –92.2 кДж. моль–1.

Теңдеуге сай,


=
= ln (6.0 105) + = –1.73, K2 = 0,18.
Экзотермиялық реакцияның тепе-теңдік константасы температура жоғарылаған сайын азаяды, Ле Шателье принципіне сай келеді.


Жауабы. 0,18.
Бақылау тапсырмалары
Есептер. 3.5-30. Келесі реакциялар үшін КР бейнелеу:

№

Реакциялар

1

2SO2 ( г ) + O2 ( г ) ↔ 2SO3 ( г )

2

ZnO ( қ ) + H2 ( г ) ↔ Zn ( қ ) + H2O ( г )

3

H2 ( г ) + CO2 ( г ) ↔ CO ( г ) + H2O ( г )

4

4NH3 ( г ) + 3O2 ( г ) ↔ 2N2 ( г ) + 6H2O ( г )

5

2NH4NO3 ( қ ) ↔ 2NО ( г ) + 4 H2O ( г )

6

2H2S ( г ) + 3O2 ( г ) ↔ 2H2O ( г ) + 2SO2 ( г )

7

2NO2 ( г ) ↔ 2NO ( г ) + O2 ( г )

8

PbCO3 ( қ ) ↔ PbO (қ ) + CO2 ( г )

9

S ( қ ) + O2 ( г ) ↔ SO2 ( г )

10

H2( г ) +Cl2 ( г ) ↔ 2HCl ( г )

11

2NO2 ( г ) + 2H2 ( г ) ↔ N2 ( г ) + 2H2O ( г )

12

С ( тв ) + СО2 ( г ) ↔ 2СО ( г )

13

NH4Cl ( қ ) ↔ NH3 ( г ) + HCl ( г )

14

CO2 ( г ) + H2 ( г ) ↔ CO ( г ) + H2O ( г )

15

2CO2 ( г ) ↔ 2CO ( г ) + O2 ( г )

16

NiO ( қ ) + CO ( г ) ↔ Ni ( қ ) + CO2 ( г )

17

Zn ( қ ) + 2HCl ( с ) ↔ H2 ( г ) + ZnCl2 ( қ )

18

4NH3 ( г ) +5O2 ( г ) ↔ 4NO ( г ) + 6H2O ( г )

19

CH4 ( г )+ CO2 ( г ) ↔ 2CO ( г ) + 2H2 ( г )

20

CH3OH ( г ) + NH3 ( г ) ↔ CH3NH2 ( г ) + HCl ( г )

21

2KClO3 ( қ ) ↔ 2KCl ( қ ) + 3O2 ( г )

22

2CH4 ( г ) ↔ C2H4 ( г )+ O2 ( г )

23

2H2O ( г ) + 2Cl2 ( г ) ↔ 4HCl ( г )

24

N2O4 ( г ) ↔ 2NO2 ( г )

25

N2 ( г ) + 3 H2( г ) ↔ 2NH3 ( г )




жүктеу/скачать 0,92 Mb.

Достарыңызбен бөлісу:
1   ...   20   21   22   23   24   25   26   27   ...   118



©emirsaba.org 2024
әкімшілігінің қараңыз
    Басты бет
Lessons
Curriculum vitae
Documents