Химическое равновесие

Содержание

Слайд 2

Динамическое равновесие реакция νаA + νbB ⇔ νсC + νdD t=

Динамическое равновесие

реакция νаA + νbB ⇔ νсC + νdD
t= 0 CA=

(CA)0 CB= (CB)0 CE= 0 CD=0
Слайд 3

Константа равновесия Связь между стандартной К 0 (термодинам.) и К(кинетич.условия) К≡KX

Константа равновесия

Связь между стандартной К 0 (термодинам.) и К(кинетич.условия)
К≡KX -

концентрации задаются мольными долями (безразмерная величина)

К≡Kp - концентрации задаются парциальными давлениями - [(Па)Δν ]
Δν = (νc+ νd) - (νa+ νb)
К≡KC – концентрации задаются молярной концентрацией - [(моль/л)Δν ]

р0 = 1,013⋅105 Па

Слайд 4

Расчет равновесного состава газовой смеси 1. Расчет К0(Т) Т → ΔrG0(T)=ΔrH0(T)

Расчет равновесного состава газовой смеси

1. Расчет К0(Т)

Т → ΔrG0(T)=ΔrH0(T) –Т·ΔrS0(T) →

КX

→ Xi при Р -const

Кр → рi - при V - const

2. Расчет КX или Кр

Слайд 5

Пример. Диссоциация АВ при Р -const и температуре Т АВ =

Пример. Диссоциация АВ при Р -const и температуре Т

АВ =

А + В

ni САВ-z z z

t=0 САВ 0 0

Слайд 6

Равновесие в растворах(дисперсных системах)

Равновесие в растворах(дисперсных системах)

Слайд 7

Электролитическая диссоциация С0 α →1 КД → ∞

Электролитическая диссоциация

С0

α →1 КД → ∞

Слайд 8

Диссоциация воды H2O ⇔ H+ + OH- Нейтральная среда [H+] =

Диссоциация воды

H2O ⇔ H+ + OH-

Нейтральная среда [H+] = [OH–] =

10-7 [моль/л]

Кислая среда [H+] > 10-7 [OH–] <10-7 [моль/л]

Щелочная среда [H+] < 10-7 [OH–] > 10-7 [моль/л]

Слайд 9

Водородный показатель pH = –lg[H+] Нейтральная среда pH = 7 Кислая

Водородный показатель

pH = –lg[H+]

Нейтральная среда pH = 7

Кислая среда pH <

7

Щелочная среда pH > 7

pОH = –lg[ОH–]

pH + pОH = 14

Слайд 10

Растворы кислот и оснований МеOH ⇔ Ме+ + OH- α →0

Растворы кислот и оснований

МеOH ⇔ Ме+ + OH-

α →0

α →1

рН =

–lg[α⋅Скисл]

pH = 14 + lg[α⋅Cосн]

HAn ⇔ H+ + An-

Слайд 11

Многоосновные кислоты и основания H2An ⇔ H+ + НAn- HAn- ⇔

Многоосновные кислоты и основания

H2An ⇔ H+ + НAn-

HAn- ⇔ H+

+ An2-

Ка1 >> Ка2

Ме(OH)2 ⇔ МеOH+ + OH-

МеOH+ ⇔ Ме2+ + OH-

Кb1 >> Кb2

Слайд 12

Гидролиз солей α→1 МеAn → Ме+ + An- Гидролиз по катиону Гидролиз по аниону

Гидролиз солей

α→1 МеAn → Ме+ + An-

Гидролиз по катиону

Гидролиз по аниону

Слайд 13

Примеры 1) Kb→0; Ka→ ∞ CuSO4 → Cu2+ + SO42- 2

Примеры

1) Kb→0; Ka→ ∞

CuSO4 → Cu2+ + SO42-

2 CuSO4+ 2

H2O ⇔ [CuOH]2 SO4 + H2 SO4

2) Ka→0; Kb→ ∞

pH <7

4) Ka→ ∞; Kb→ ∞

3) Ka→0; Kb→ 0

Na3РO4 → 3Na+ + РO43-

Na3РO4+ H2O ⇔ Na2HРO4+ NaOH

pH >7

Гидролиза нет

pH=7

NH4NO2 → NH4+ + NO2-

pH≈7

(Na++Cl-)

Cu2+ + H2O ⇔ CuOH+ + H+

РO43- + H2O ⇔ HРO42-+ OH-

NH4+ + H2O ⇔ NH4OH + H+

NO2- + H2O ⇔ НNO2 + OH-

Слайд 14

Произведение растворимости [Kat+]= x·C [моль/л] [An-]= y·C [моль/л]

Произведение растворимости

[Kat+]= x·C [моль/л]

[An-]= y·C [моль/л]

Слайд 15

Фазовые равновесия ΔG=0 Фазовый переход скачек: ΔH, Δ S, Δc, ΔV….

Фазовые равновесия

ΔG=0

Фазовый переход

скачек: ΔH, Δ S, Δc, ΔV….

Число фаз в системе-

Ф(фаза-совокупность однородных частей системы с одинаковыми физ.и хим.свойствами
Слайд 16

Число компонентов - К Число видов молекул, необходимое и достаточное для

Число компонентов - К

Число видов молекул, необходимое и достаточное для

образования всех фаз системы, за вычетом числа независимых реакций в системе

К=3

К=3–1=2

N2+3H2 ⇔ 2NH3

Число термодинамических степеней свободы - С

Число независимых параметров равновесия (p, T, C), которые могут произвольно изменяться и при этом не изменяется число фаз в системе и ее строение

Правило фаз Гиббса - С = К + 2 – Ф

Слайд 17

Диаграмма состояния однокомпонентной системы (К=1) Н2О Ф=2 С=1+2-2=1 Ф=3 С=1+2-3=0 Ф=1

Диаграмма состояния однокомпонентной системы (К=1)

Н2О

Ф=2 С=1+2-2=1

Ф=3
С=1+2-3=0

Ф=1 С=1+2-1=2

Ж

Г(пар)

Т

Tкип=f(Р) Р нас=f(T)

Слайд 18

Примеры процессов.

Примеры процессов.

Слайд 19

Двухкомпонентная система [К=2(вода+ растворенное вeщество А)], молекулярный раствор). α→0 Двухфазное равновесие

Двухкомпонентная система [К=2(вода+ растворенное вeщество А)], молекулярный раствор).

α→0

Двухфазное равновесие

С

= 2 + 2 – 2 = 2

1) Т⇔Ж; Ж ⇔ Г

2) Т⇔ Г

Ф=3 С = 2 + 2 – 3 = 1

Слайд 20

Диаграмма состояния К=2 СА

Диаграмма состояния К=2

СА

Слайд 21

Кипение и кристаллизация растворов Повышение температуры кипения раствора по сравнению с

Кипение и кристаллизация растворов

Повышение температуры кипения раствора по сравнению с

чистым растворителем (ΔТкип) прямо пропорционально концентрации растворенного вещества

См [моль/кг] – моляльная концентрация

Kэб [К⋅кг/моль]– эбуллиоскопическая постоянная растворителя

Понижение температуры кристаллизации раствора по сравнению с чистым растворителем прямо пропорционально концентрации растворенного вещества

Kкр [К⋅кг/моль]– криоскопическая постоянная растворителя

ΔТкип = Kэб⋅См

ΔТкр = Kкр⋅См

Слайд 22

Эбуллиоскопические и криоскопические постоянные некоторых растворителей

Эбуллиоскопические и криоскопические постоянные некоторых растворителей