Влияние давления (для реакций, идущих в газовой фазе)

Влияние концентрации реагирующих веществ.

Влияние внешних условий на протекание химической реакции

Для оценки возможности протекания химической реакции используется величина химического сродства, то есть мера способности веществ взаимодействовать друг с другом. Мерой химического сродства является изменение энергии Гиббса ΔG, которое можно рассчитать по уравнению изотермы химической реакции:

.

Обозначим

Из уравнения изотермы следует, что величина и знак ΔG зависит от соотношения К_р и Пр:

– если К_р > Пр, то Δ G < 0 и реакция протекает самопроизвольно слева на право;

– если К_р < Пр, то Δ G > 0, самопроизвольно идет обратная реакция

– если К_р = Пр, то Δ G = 0, реакция находится в состоянии равновесия.

Таким образом, если известны значение К_р и парциальные давления реагентов, с помощью уравнения изотермы можно расчетным путем предсказать направление протекания реакции, а также рассчитать выход продуктов реакции при заданных условиях.

Рассмотрим влияние некоторых факторов на положение равновесия.

Если в систему добавлено исходное вещество, то Пр < К_р, следовательно, Δ G < 0 и в системе протекает самопроизвольный процесс, направленный в сторону расходования исходных веществ и образования продуктов реакции. Если в систему добавлен продукт реакции, то Пр > К_р, Δ G > 0 и протекает обратный процесс.

Так как К_р зависит только от температуры, то изменение давления не влияет на ее величину. Однако давление влияет на объем системы, следовательно, в этом случае будет меняться К_х для реакций, протекающих с изменением объема. Константа равновесия К_х связана с К_р уравнением:

,

Из которого следует, что характер влияния давления на химическое равновесие определяется знаком величины Δ n. Если реакция идет с увеличением объема, то Δ n > 0, и К_х уменьшается, следовательно равновесие смещается в сторону исходных веществ. Для реакций, протекающих с уменьшением объема, Δ n < 0 и равновесие смещается в сторону продуктов реакции.

Дата добавления: 2013-12-11