МАРК РЕГНЕРУС ДОСЛІДЖЕННЯ: Наскільки відрізняються діти, які виросли в одностатевих союзах
РЕЗОЛЮЦІЯ: Громадського обговорення навчальної програми статевого виховання ЧОМУ ФОНД ОЛЕНИ ПІНЧУК І МОЗ УКРАЇНИ ПРОПАГУЮТЬ "СЕКСУАЛЬНІ УРОКИ" ЕКЗИСТЕНЦІЙНО-ПСИХОЛОГІЧНІ ОСНОВИ ПОРУШЕННЯ СТАТЕВОЇ ІДЕНТИЧНОСТІ ПІДЛІТКІВ Батьківський, громадянський рух в Україні закликає МОН зупинити тотальну сексуалізацію дітей і підлітків Відкрите звернення Міністру освіти й науки України - Гриневич Лілії Михайлівні Представництво українського жіноцтва в ООН: низький рівень культури спілкування в соціальних мережах Гендерна антидискримінаційна експертиза може зробити нас моральними рабами ЛІВИЙ МАРКСИЗМ У НОВИХ ПІДРУЧНИКАХ ДЛЯ ШКОЛЯРІВ ВІДКРИТА ЗАЯВА на підтримку позиції Ганни Турчинової та права кожної людини на свободу думки, світогляду та вираження поглядів Контакти
Тлумачний словник |
|
|||||||
СТИСЛИЙ КОНСПЕКТ ЛЕКЦІЙВисновки Введено поняття про хімічний потенціал, показано його зв'язок з концентрацією розчину або парціальним тиском компонента в газовій суміші. Виведено рівняння ізотерми, ізобари та ізохори хімічної реакції. Сформульовані умови хімічної рівноваги. Виведено вираз для константи хімічної рівноваги в гомогенних і гетерогенних системах. Розглянуто принцип Ле-Шательє - Брауна та його застосування до визначення зміщення хімічної рівноваги при зміні концентрації, тиску і температури.
На основі взаємозв¢язку між термодинамічними потенціалами і параметрами системи припускалося, що маса системи незмінна. Тоді для визначення стану системи достатньо було задати дві незалежні змінні величини (наприклад, Р і Т, V і S тощо). У хімічних реакціях склад системи змінюється, часто речовина переходить з одного агрегатного стану в інший. У цьому випадку до незалежних змінних як складова входить ще й склад суміші. Термодинамічні потенціали кожної частини такої системи можуть бути подані функцією двох змінних та кількості молів усіх речовин, що входять до системи. Наприклад:
U = f(S,V,n1,n2…nk), G = f(P,T,n1,n2…nk). Повний диференціал енергії Гіббса можна записати цьому випадку так: Частинна похідна енергії Гіббса за кількістю молів будь-якого(i) компонента при незмінній кількості молів усіх останніх компонентів(j) та при Р,Т = const називається хімічним потенціалом даного компонента Якщо реакція проходить при постійних Р і Т, то k dG = å midni. Після інтегрування отримуємо Gi = mini, тобто хімічний потенціал чистої речовини дорівнює енергії Гіббса одного моля цієї речовини. Дуже часто хімічний потенціал подають у вигляді m = m0(T) + R×T×lnP, де m0(Т) – стандартний хімічний потенціал ідеального газу. Хімічний потенціал можна також виразити через концентрації: m = m10(T) + R×T×lnс. Усі хімічні реакції тією чи іншою мірою оборотні, тобто не проходять до кінця, до повного перетворення вихідних речовин у продукти. У реакційній суміші завжди відбуваються як пряма, так і зворотна реакції. У міру витрачання вихідних речовин швидкість прямої реакції зменшується; в міру накопичення продуктів зростає швидкість зворотної реакції. Коли ці швидкості зрівняються, встановиться динамічна рівновага: не буде відбуватися ні накопичення, ні витрачання вихідних речовин та продуктів. Сумарна швидкість прямої та зворотної реакцій буде дорівнювати нулю. Подібна рівновага називається хімічною рівновагою. Нехай у системі, що містить ідеальні гази А, В, D та F, проходить хімічна реакція
аА + вВ = dD + fF.
Тут а, в, d i f - стехіометричні коефіцієнти. Розраховуємо змінення енергії Гіббса цієї реакції: Отримане співвідношення називається рівнянням ізотерми хімічної реакції. У цьому співвідношенні P¢A, P¢B, P¢D i P¢F – парціальний тиск компонентів А, В, D i F у довільний момент часу. Якщо хімічна реакція досягла стану рівноваги, то енергія Гіббса реакції дорівнює нулю: DG = 0, тому . Тут PA, PB, PD, PF уже не довільні парціальні тиски, а парціальні тиски речовин А, В, D, F у момент встановлення рівноваги, тобто постійні для даних умов величини. Отже, величина, що міститься під знаком логарифма, є величиною постійною. Вона позначається КР і називається константою хімічної рівноваги Якщо хімічна реакція проходить в ідеальному розчині, тобто при V,T = const, то віддаленість реакції від рівноваги визначається величиною енергії Гельмгольца хімічної реакції D F, і шляхом аналогічних міркувань можна отримати такі співвідношення: DF0 = - R×T×lnKc =,
KC =, . (5,21) У цих рівняннях DF0 – стандартна енергія Гельмгольца хімічної реакції. КС – константа хімічної рівноваги, що виражена через рівноважні концентрації Cі речовин, C¢і – концентрації речовин у довільний момент часу. Останнє рівняння також має назву рівняння ізотерми хімічної реакції. Зміни зовнішніх умов, за яких система перебуває у стані рівноваги, призводить до змінення параметрів системи, тобто до зрушення хімічної рівноваги. Для якісного визначення напрямку зрушення рівноваги у хімічній реакції використовують правило: якщо система, що перебуває у стані рівноваги, зазнає впливу ззовні, тобто змінюються умови, за яких система перебувала у стані рівноваги, то в системі почнуть проходити процеси, що ослаблюють зовнішню дію. Це правило називається принципом Ле Шательє-Брауна. При зміні загального тиску у рівноважній суміші напрямок зміщення рівноваги залежить від того, збільшилася чи зменшилася кількість молекул газів. При зменшенні загального тиску у рівноважній суміші рівновага зміститься у напрямку проходження реакції, що приводить до збільшення кількості газових молекул, тобто до збільшення тиску. При збільшенні загального тиску - навпаки у напрямку проходження реакції, що приводить до зменшення кількості газових молекул, тобто до зменшення тиску. Для встановлення напрямку зміщення рівноваги при змінюванні температури скористаємося рівнянням ізобари хімічної реакції: Взагалі при підвищенні температури рівновага зміщується у бік ендотермічної реакції, а при зниженні температури – у бік екзотермічної реакції. При проходженні гетерогенної реакції у системі змінюються парціальні тиски лише тих речовин, які є у газоподібному стані. Отже, при визначенні константи рівноваги гетерогенної реакції можна використати формули для констант рівноваги гетерогенних реакцій, не враховуючи множники, що належать до рідких або твердих фаз.
Читайте також:
|
||||||||
|