Химиялық тепе-теңдік
жүктеу/скачать 101,78 Kb.
|
Лекция№5 каз
- Бұл бет үшін навигация:
- 3.1-сурет. Реакция барысында
|
Химиялық тепе-теңдік Көптеген химиялық реакцияларда заттардың әрекеттесуі толық реакция өнімдеріне айналмайды, өйткені реакция өнімдері өзара әрекеттесіп, қайтадан бастапқы заттарды беруі мүмкін. Мысалы, 500°С, 30 атм қысымдағы жабық ыдыста N2мен H2-ні қоссақ, олардың арасында мынадай реакция жүреді: N2+ 3H2 → 2NH3 Алайда осы температурада аммиак тұрақсыз болғандықтан, ол ыдырап, бастапқы заттар пайда болады: 2NH3→ N2 + 3H2 Демек азот пен сутек арасындағы реакция қайтымды реакция, оны былай көрсете аламыз: N2+ 3H2←→2NH3 Осы реакцияның барысында реакцияға қатысатын заттардың концентрациясын (қоюлығын) өлшесе, онда азот пен сутек концентрациялары біртіндеп азаятынын, ал аммиак концентрациясының біртіндеп көбейетінін байқауға болады. Белгілі бір уақыт өткенде осы химиялық жүйені құратын құрамдас бөліктердің (азот, сутек және аммиак) концентрациялары тұрақты болады да, өзгермей қалады. Бұл жағдай химиялық тепе-теңдік жағдайына сәйкес келеді. Мұндай жағдайда аммиактың үлесі 25,41 болса, сутек пен азоттың үлесі 73,61 болады. Осы құрамдас бөліктер концентрациясының тұрақтылығын химиялық реакция жүрмейтіндігімен емес, керісінше реакция екі жаққа бірдей жүретіндігімен және керісінше реакция жылдамдықтарының бірдей (тең) болатынымен түсіндіруге болады. Сондықтан химиялық тепе-теңдікті әдетте динамикалық тепе-теңдік деп те атайды да, тура және кері бағытта жүретін реакцияларды қайтымды реакциялар дейді. Химиялық реакциялардың қайтымдылығын 1857 ж. А. Э. Сен-Клер-Дэвил және 1865 ж. Н. Н. Бекетов зерттеген болатын. Дэвил сутек пен оттек қоспасын қыздырылған темір түтікшесі арқылы жіберіп, су буын жіберіп, оның оттек пен сутекке ыдырайтынын байқаған. Ал Бекетов жоғары қысымда сутек кейбір металдарды тұздарынан, сілтілік металдарды оксидтерінен ығыстырып шығаратынын көрсетті. Жоғарыда химиялық реакция жүйенің тепе-теңдікке жақындайтын жағына қарай бағытталатынын айтқан болатынбыз. Химиялық тепе-теңдік орныққанда изобаралық потенциал әрі қарай өзгермейді, яғни dG=0. Демек неғұрлым dG көп болса, соғұрлым жүйе тепе-теңдік жағдайдан қашығырақ болады, яғни жүйенің химиялық реакцияға бейімділігі де басым болады. Белгілі-бір жағдайдағы қайтымды қайтымды жүру сұлбасы көрсетілген. (3.1-сурет). Тепе-теңдік жағдайда С өзгермейді. Реакция қайтымды болғандықтан тепе-теңдік жағдайға дейін солдан қарай G < 0, ал тепе-теңдік жағдайдан кейін G>0 болып кетеді. Изобаралық потенциалдың өзгеруін 101-теңдеу (II тарау) арқылы есептеуге болады. Алайда G-ның өзгерісін есептеу химиялық жылдамдық туралы ешқандай мәлімет бермейді. Химиялық жылдамдықты әрекеттесуші массалар заңына сүйене отырып білуге болады. ж. А.К. Гульдберг пен П. Вааге ол заңды былай тұжырымдаған: химиялық реакцияның жылдамдығы реакцияға түсетін заттардың концентрациясының көбейтіндісіне тура пропорционал болады. (Әрекеттесуші массалар заңы). Е 3.1-сурет. Реакция барысында жүктеу/скачать 101,78 Kb. Достарыңызбен бөлісу:
|