1. Понятие химического равновесия. Закон действующих масс
Книги / Физическая химия / ЛЕКЦИЯ № 5. Химическое равновесие / 1. Понятие химического равновесия. Закон действующих масс

При протекании химической реакции через некоторое время устанавливается химическое равновесие. Существует два признака химического равновесия: кинетический, термодинамический

. В кинетическом – υпр = υобр , в термодинамическом – характеризует химическую реакцию при условиях P, t – const ( ΔG = 0); при условиях V, Т – const ( ΔF = 0).

Химический потенциал

– функция, которая характеризует состояние i -го компонента при определенных внешних условиях.

где n1 – число молей i -го компонента.

где n1 – число молей i -го компонента.

Если к бесконечно большому количеству раствора прибавить определенное количество какого-нибудь компонента, то химический потенциал системы определяется изменением изобарного потенциала при изобарных условиях или изменением изохорного потенциала при изохорных условиях.

Химический потенциал зависит от концентрации данного компонента

μi = μ0 + RTLnPi– (для идеального газа),

где Рi – парциальное давление – вклад каждого компонента в общее давление или давление, которое компонент имел бы, если бы находился в смеси.

Парциальное давление – элементарная функция (можно складывать). Пример (O2, N2, H2) – их общее давление

μi= μ0+ RTLnCi – (для раствора),

μi= μ0+ RTLnCi – (для раствора),

μ0– значение химического потенциала при стандартных условиях.

Химический потенциал характеризует способность данного компонента выходить из данной фазы путем испарения, растворения, кристаллизации и т. д. Переход этот происходит произвольно.

В результате химического равновесия скорость прямой реакции уменьшается, а скорость

В результате химического равновесия скорость прямой реакции уменьшается, а скорость обратной реакции увеличивается.

Концентрации, которые соответствуют химическому равновесию, называются равновесными концентрациями

. Связь между равновесными концентрациями устанавливается законом действующих масс (ЗДМ)

. Этот закон в 1867 г. вывели К. М. Гульберг

и П. Вааге

.

Кинетический вывод ЗДМ

f – фугитивность – парциальное давление для реальных газов. Возникает

f – фугитивность – парциальное давление для реальных газов. Возникает вопрос, будут ли равняться Кp и Кс.

Кp и Кc– отличаются на RT ∑vi в сумме стехиометрических коэффициентов.

Связь между Кp и Кс

если ∑vi = 0, то Kp = Kc. ∑vi = 1 + 1 – 1 – 1 =0 – когда стехиометрический

если ∑vi = 0, то Kp = Kc. ∑vi = 1 + 1 – 1 – 1 =0 – когда стехиометрический коэффициент = 1.

Смотрите также

Медь
Медь (лат. Cuprum), Cu, химический элемент I группы периодической системы Менделеева; атомный номер 29, атомная масса 63,546; мягкий, ковкий металл красного цвета. Природная медь состоит ...

Бериллий (Beryllium), Be
Бериллий - химический элемент II группы периодической системы Менделеева, атомный номер 4, атомная масса 9,0122; лёгкий светло-серый металл. Имеет один стабильный изотоп 9Be. Открыт в 1798 в виде окис ...

Рубидий (Rubidium), Rb
Большую часть добываемого рубидия получают как побочный продукт при производстве лития из лепидолита. После выделения лития в виде карбоната или гидроксида рубидий осаждают из маточных растворов в вид ...