Состояние системы, при котором скорость прямой реакции равна скорости обратной реакции, называют химическим равновесием

В состоянии равновесия прямая и обратная реакции не прекращаются. Поэтому такое равновесие называется подвижным или динамическим равновесием. И поскольку действие обеих реакций взаимно уничтожается, то в реагирующей смеси видимых изменений не происходит: концентрация всех реагирующих веществ - как исходных, так и образующихся - остаются строго постоянными.

Концентрации реагирующих веществ, которые устанавливаются при химическом равновесии, называются равновесными.

На состояние химического равновесия оказывают влияние концентрация реагирующих веществ, температура, а для газообразных веществ - и давление. При изменении одного из этих параметров, равновесие нарушается и концентрация всех реагирующих веществ изменяется до тех пор, пока не установится новое равновесие, но уже при иных значениях равновесных концентраций. Подобный переход реакционной системы от одного состояния равновесия к другому называется смещением (или сдвигом) химического равновесия.

Принцип Ле Шателье - если на систему, находящуюся в равновесии, оказывается внешнее воздействие (изменяется концентрация, температура, давление), то равновесие смещается в ту сторону, которая ослабляет данное воздействие.

Влияние давления на положение равновесия подчиняется следующим правилам: При повышении давления равновесие сдвигается в сторону уменьшения газовых молей,при понижении давления равновесие сдвигается в сторону увеличения числа газовых молей N2 + 3H2 ↔ 2NH3

Таким образом, при переходе от исходных веществ к продуктам объем газов уменьшился вдвое. Значит, при повышении давления равновесие смещается в сторону образования NH3.

23. В разбавленных (менее 0,1 моль/л) водных растворах веществ значение pH может быть равно, больше или меньше pH чистой воды. При pH = 7 среду водного раствора называют нейтральной, при pH < 7 – кислотной, при pH > 7 – щелочной.

Значительное увеличение концентрации ионов H3O+ в воде (создание кислотной среды) достигается при необратимой реакции протолиза таких веществ, как хлороводород, хлорная и серная кислоты.

Значительное увеличение концентрации ионов ОН- в воде (создание щелочной среды) достигается растворением и полной электролитической диссоциацией таких веществ, как гидроксиды калия и бария, называемых щелочами.

24. Сущность действия катализаторов состоит в изменении энергии активации процесса. Различают гомогенный К-р, при котором реагирующие вещества выступают как единая система, и гетерогенный К-р,при котором они образуют самостоятельные фазы, отделенные друг от друга границей раздела. К-ры широко применяется в технике, в частности в области переработки нефти.

Схемы действия катализатора. Реакция окисления SО2 до SО3 протекает при участии катализатора NО. На первой ее стадии кислород окисляет катализатор до диоксида азота. На второй стадии реакции NО2 реагирует с диоксидом серы, восстанавливаясь до исходной формы. Восстановившаяся молекула NО вновь окисляется кислородом с последующим восстановлением: 1) NО + 1/2О2 = NО2;

2) NО2 + SО2 = NO + SО3.

Реакция SО2 с кислородом протекает очень медленно.

Следует заметить, что катализаторы не способны повлиять на состояние равновесия, т.е. увеличить выход продукта в обратимых реакциях.

Наряду с катализаторами, увеличивающими скорости реакций, существуют и ингибиторы, которые химические реакции замедляют. Механизм действия ингибиторов аналогичен механизму действия катализаторов – участие в промежуточных стадиях процесса. Следствием этого является снижение числа активных молекул реагента, обеспечивающих протекание реакции.

Ингибиторы не следует путать с каталитическими ядами. О каталитических ядах обычно говорят, имея в виду гетерогенный катализ, при котором посторонние вещества обволакивают поверхность катализатора, препятствуя его полноценной работе.

25. Электролиты — вещества, проводящие в расплавах или водных растворах электрический ток. В расплавах или водных растворах они диссоциируют на ионы. Электролиты при растворении в подходящих растворителях (вода, другие полярные растворители) диссоциируют на ионы. Сильное физико-химическое взаимодействие при растворении приводит к сильному изменению свойств раствора.К электролитам относятся кислоты, основания и почти все соли. Вещества, полностью распадающиеся на ионы α=1, относятся ксильным электролитам, авещества, распадающиеся наионы лишь частично (0< α >>1), - к слабым электролитам.

Неэлектролиты — вещества, водные растворы и расплавы которых не проводят электрический ток, так как их молекулы не диссоциируют на ионы.Вещества, которые в тех же условиях на ионы не распадаются и электрический ток не проводят, называются неэлектролитами. К неэлектролитам — большинство органических соединений, а также вещества, в молекулах которых имеются только ковалентные неполярные или малополярные связи.У неэлектролитов степень диссоциации равна нулю α =0.

Изотонический коэффициент (также фактор Вант-Гоффа; обозначается i) — безразмерный параметр, характеризующий поведение вещества в растворе. Он численно равен отношению значения некоторого коллигативного свойства раствора данного вещества и значения того же коллигативного свойства неэлектролита той же концентрации при неизменных прочих параметрах системы:

где solut. — данный раствор, nel. solut. — раствор неэлектролита той же концентрации, Tbp — температура кипения, а Tmp — температура плавления (замерзания).

Дата добавления: 2015-03-31