«Химия» пәні бойынша
жүктеу/скачать 2.1 Mb.
|
- Бұл бет үшін навигация:
- жылжымалы
- тепе- теңдіктің аууы, не ыгысуы
| Қайтымды реакцияда тіке реакция мен кері реакцияның жылдамдықтары теңескен күйді химиялық тепе-теңдік дейді. Тепе-тендік күйде сырттай қарағанда реакциялар тоқтап қалғандай көрінеді. Бүл тек "көрініс" қана, ал шын мәнінде тура және кері реакциялар тең жылдамдықпен жүріп отырады.
Химиялық тепе-тендік күйде реакцияның жүрісі тоқтамай, тек қарама-қарсы реакциялардың жылдамдықтары теңесетін процесс болғандықтан оны жылжымалы, яғни динамикалық тепе-теңдік деп атайды. Тепе-теңдікке келген жүйені, жағдайын озгертпесе, үзақ уақыт сақтауға болады.Егер реакцияға қатысушы заттардың біреуінің концентрациясын озгертсек тепе-тендік бүзылып, қалған заттардың да концентрациясы өзгере бастайды. Тепе-теңдік бүзылуынан концентрацияның озгеруін тепе- теңдіктің аууы, не ыгысуы дейді. Химиялық тепе-теңдік – түзу реакцияның жылдамдығы (V1), қайтарма (артқы) реакцияның жылдамдығына (V2) тең, жүйе жағдайы. Химиялық тепе-теңдік кезінде заттардың концентрациясы өзгеріссіз қалады. Химиялық тепе-теңдіктің динамикалық сипаты бар: түзу және қайтарма реакциялар тепе-теңдік кезінде тоқтамайды. Химиялық тепе-теңдік жағдайы сандық теңдік костантасын сипаттайды, ол өз кезегңнде реакциядағы тіке (K1) және кері (K2) константалардың қатынасын көрсетеді. Для реакции mA + nB « pC + dD реакциясына арналған тепе-теңдік константасы мынған тең: K = K1 / K2 = ([C]p • [D]d) / ([A]m • [B]n) Константа равновесия зависит от температуры и природы реагирующих веществ. Чем больше константа равновесия, тем больше равновесие сдвинуто в сторону образования продуктов прямой реакции. Тепе-тендік туу жағдайын математика тілінде қарастырайық. Жалпы түрде жазылған А+Б→← В+Г қайтымды реакциясын алайық. [А], [Б], [В], [Г] - сол заттардың концентрациялары, V1 — тіке реакцияның, V2 - кері реакцияның жылдамдығы болсын. мүндағы К шамасы тепе-теңдік константасы деп аталады. Тепе- теңдік константасы әрбір реакцияны сипаттайтын түрақты шама. Соңғы формуланың мағынасы: қайтымды реакцияда түзілетін заттардың (өнімнің) концентрацияларының көбейтіндісінің бастапқы алынған заттардың концентрацияларының көбейтіндісіне қатынасы берілген реакцияға тән тұрақты шамаға (К) тең болса онда жүйеде тепе - теңдік орнады деп есептейміз. Химиялық тепе-теңдік константасының іс жүзінде үлкен маңызы бар. Мысалы, жоғарыдағы реакцияда СО-ны түгел жүмсау қажет болса онда тіке реакцияның жылдамдығын өсіру керек, ол үшін Н20-ның концентрациясын көбейтеді. Тепе- тендік оңға қарай ығысады, жаңа тепе-теңдік туады, бүл тепе- тендікте концентрациялар басқаша, онда СО аз, С02 мен Н2 көп болады. Осы айтылғандардан іс жүзінде қолданылатын маңызды ережелер шығады: Қайтымды процесте әрекеттесуші заттардың біреуін толығымен пайдалану үшін, оны екіншісінің артық мөлшерімен әрекеттестіру қажет. Түзілетін заттар қайтадан өзара әрекеттеспеулері үшін олардың біреуін реакциядан шығарса, тепе-теңдік сол шығарылған заттың орнын толтыратын жаққа қарай ығысады, бүл жағдайда қайтымды реакция аяғына дейін жүреді. Қарастырып отырған реакцияда С02 газы реакциядан шығарылып отырса Н20 түгелімен Н2-ге айналады. Бастапқы заттардың концентрациясын көбейту және реакцияның аясынан өнімдерді алып тастау, реакцияның тепе – теңдігін тіке реакцияға ығыстырады. Увеличение концентраций исходных веществ [A] или [Б] или [А] и [Б]: V1 > V2. Катализатор тепе-теңдік жағдайына әсер етпейді. Ле-Шателье принципі. Егер жүйе химиялық тепе-теңдік күйде тұрган жағдайда оның сыртқы жағдайларының біреуін, мысалы, концентрацияны, температураны немесе қысымды өзгертсе, онда тепе-теңдік осы өзгеріске қарсы тұратын реакцияның бағытына қарай ығысады.
Тепе-тендіктегі жүйенің сыртқы қысымын күшейтсек жүйедегі молекулалардың жалпы саны азаятын реакцияның бағытына қарай, демек жүйенің ішкі қысымы кемитін жаққа қарай тепе-тендік ығысады. Керісінше, сыртқы қысымды кемітсек жүйедегі молекулалардың жалпы саны көбейетін реакцияның бағытына қарай, яғни ішкі қысымның өсуі жағына қарай тепе-теңдік ығысады. Мысалы, жоғарыда келтірілген аммиактың синтезделу реакциясы теңдеуінің сол жағында 4 молекула, оң жағында 2 молекула қатысады, яғни сыртқы қысым күшейгенде тепе-тендік оң жаққа — аммиак түзілу жағына қарай ығысады. Егер тендеудің екі жағындағы молекулалардың саны бірдей болатын болса, мысалы, С0+Н20 = С02+Н2 реакциясы, онда қысымды өзгертудің тепе-теңдікке ешбір әсері болмайды.
Жүйенің температурасын өсіргенде химиялық тепе-теңдік жылу сіңіре жүретін, яғни эндотермиялық реакцияның бағытына қарай, ал жүйенің температурасын төмендеткенде тепе-тендік жылу бөле жүретін, яғни экзотермиялық реакцияның бағытына қарай ығысады. Мысалы, төмендегі экзотермиялық реакциялардың тепе - теңдік қалпында температурасын өсірсек олар жылу сіңіре жүретін тіке бағытқа қарай жүреді, сөйтіп температураның өсуіне қарсы әсер етеді:
жүктеу/скачать 2.1 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|