Departamentul de Chimie Fizică și coloidale SFU
Materiale pentru cursuri pentru studenții de la Departamentul de Chimie
Constanta de echilibru chimic
O caracteristică cantitativă a echilibrului chimic este constanta de echilibru. care poate fi exprimată în termeni de Cj concentrației de echilibru. presiuni parțiale Pi și Xi fracțiile molare ale reactanților. Pentru unele reacții
constanta de echilibru corespunzătoare poate fi exprimată după cum urmează:
Constanta de echilibru este o valoare caracteristică pentru fiecare reacție chimică reversibilă; valoarea constanta de echilibru depinde numai de natura reactanților și a temperaturii. Pe baza legii gazului ideal, înregistrată ca Pi raportul = Ci RT, unde C i = ni / V, și legea lui Dalton pentru un amestec ideal de gaz, exprimată prin ecuația P = # 931; Pi. Puteți obține raportul dintre presiunea parțială Pi. Ci molar de concentrație și Xi fracție molară componenta i-lea:
Prin urmare, obținem relația dintre Kc. Kp și Kx:
aici # 916; # 957; - modificarea numărului de moli de substanțe gazoase în timpul reacției:
Valoarea constantei de echilibru Kx. în contrast cu echilibrul constantele Kc și Kp. Aceasta depinde de presiunea totală P.
Expresia pentru constant echilibrul de reacție reversibilă elementar poate fi derivată din performanțele cinetice. Luați în considerare stabilirea echilibrului în sistem, în care timpul inițial prezente numai substanțele inițiale. Direct V1 Viteza de reacție la acest punct este maximă, iar V2 viteza de feedback-ul egal cu zero:
Prin scăderea concentrației materiilor prime crește concentrația produșilor de reacție; respectiv, viteza de reacție în față scade, crește viteza de reacție inversă. Evident, după ceva timp viteza de reacție înainte și invers devin egale, după care concentrațiile reactanților vor înceta să se schimbe, adică, echilibrul chimic este stabilit.
Presupunând că V1 = V2. putem scrie:
astfel constanta de echilibru este raportul dintre constantele ratei de înainte și reacții inverse. Prin urmare, sensul fizic al constanta de echilibru: acesta indică de câte ori rata de reacție mai viteza de feedback înainte la o temperatură dată și concentrațiile reactanților egal cu 1 mol / l. Derivarea deasupra constantei de echilibru, cu toate acestea, vine de la premisa general falsă că viteza de reacție chimică este direct proporțională cu produsul concentrațiilor reactanților, luate în grade, egal cu coeficienții stoichiometrice. După cum se știe, în cazul general exponenții la concentrații de reactivi în ecuația cinetică a reacției chimice nu coincide cu coeficienți stoichiometrice.