Зміст
Питання 1
Питання 2
Питання 3
Питання 4
Питання 5
Питання 6
Питання 7
Питання 8
Питання 9
Питання 10
Список літератури
Питання 1
Як розрахувати еквівалентну масу підстави? Привестиприклади
Еквівалентною масою елемента називають таку його кількість,яке сполучається одиницею (точніше 1,008) маси водню або з 8 одиницямимаси кисню або заміщає ці ж кількості в їх з'єднаннях.
Еквівалентна маса підстави дорівнює сумі еквівалентних масметалу і гідроксильної групи.
Так, наприклад, щоб обчислити еквівалентну масупідстави, необхідно його молярну масу розділити на кислотність підстави,визначувану числом вступають у реакцію гідроксильних груп.
Мeg (NaOH) == 40 г/моль;
Мeg (Ca (OH) 2 ) = 74/2 = 37 г/моль.
Питання 2
Дати визначення хімічного рівноваги. Що таке константахімічної рівноваги? Які фактори впливають на хімічну рівновагу?
Стан, в якому в оборотної реакції концентраціїберуть участь у цій реакції речовин залишаються постійними, називається станомхімічної рівноваги.
У стані рівноваги молекули не перестають випробовуватиспівудару, і між ними не припиняється взаємодія, але концентраціїречовин залишаються постійними. Ці концентрації називаються рівноважними.
Рівноважна концентрація - концентрація речовини,бере участь у оборотною хімічної реакції, що досягла стану рівноваги.
Рівноважна концентрація позначається формулою речовини,взятої в квадратні дужки, наприклад:
сравновесная (Н2) = [H2] або сравновесная (HI) = [HI].
Як і будь-яка інша концентрація, рівноважна концентраціявимірюється в молях на літр.
Якби в розглянутих нами прикладах ми взяли іншіконцентрації вихідних речовин, то після досягнення рівноваги отримали бінші значення рівноважних концентрацій. Ці нові значення (позначимо їхзірочками) будуть пов'язані зі старими наступним чином:
У загальному випадку для оборотної реакції
aA + bB dD +fF
в стані рівноваги при постійній температурідотримується співвідношення
Це співвідношення носить назву закон діючих мас,який формулюється наступним чином:
при постійній температурі ставлення творирівноважних концентрацій продуктів реакції, взятих у ступенях, рівних їхкоефіцієнтам, до твору рівноважних концентрацій вихідних речовин, узятихв ступенях, рівних їх коефіцієнтам, є величина постійна.
Постійна величина (КС) називається константою рівновагиданої реакції. Індекс "з" в позначенні цієї величини показує,що для розрахунку константи використовувалися концентрації.
Якщо константа рівноваги велика, то рівновага зрушено всторону продуктів прямої реакції, якщо мала, то - у бік вихідних речовин.Якщо константа рівноваги дуже велика, то говорять, що реакція "практично необоротна ", якщо константа рівноваги дуже мала, то реакціяВ«Практично не йдеВ».
Константа рівноваги - для кожної оборотної реакції величинапостійна тільки при постійній температурі. Для однієї і тієї ж реакції прирізних температурах константа рівноваги приймає різні значення.
Наведене вираз для закону діючих мас справедливотільки для реакцій, всі учасники яких є або гази, аборозчинені речовини. В інших випадках рівняння для константи рівновагидещо змінюється.
Наприклад, в плинною при високій температурі оборотноїреакції
С (гр) + СО2 2СО (г)
бере участь твердий графіт С (гр). Формально, користуючись закономдіючих мас, запишемо вираження для константи рівноваги цієї реакції,позначивши її К ':
Твердий графіт, лежачий на дні реактора, реагує тільки зповерхні, і його "концентрація" не залежить від маси графіту іпостійна при будь-якому співвідношенні речовин в газовій суміші.
Помножимо праву і ліву частини рівняння на цю постійнувеличину:
Отримана величина і є константа рівноваги цієїреакції:
Аналогічним чином, для рівноваги інший оборотноїреакції, що протікає також при високій температурі,
CaCO3 (кр) СаО (кр)+ СО2 (г),
отримаємо константу рівноваги
КС = [CO2]
У цьому випадку вона просто рівна рівноважній концентраціївуглекислого газу.
З метрологічної точки зору константа рівноваги неє однією фізичною величиною. Це група величин з різними одиницямивимірювань, залежними від конкретного вираження константи через рівноважніконцентрації. Наприклад, для оборотної реакції графіту з вуглекислим газом [Kc] =1 моль/л, така ж одиниця вимірювань і у константи рівноваги реакціїтермічного розкладання карбонату кальцію, а константа рівноваги реакціїсинтезу йодоводорода - величина безрозмірна. У загальному випадку [Kc] = 1(Моль/л) n.
При сталості зовнішніх умов система може перебувати в станірівноваги як завгодно довго. Якщо змінити ці умови (тобто надати насистему небудь зовнішній вплив), рівновага порушується; в системівиникає мимовільний процес, який продовжується до тих пір, покисистема знову не досягне стану рівноваги (вже при нових умовах).Розглянемо, як впливають на стан рівноваги деякі фактори.
1. Вплив тиску і концентрації
Розглянемо кілька можливих випадків зсуву рівноваги.
1. У системудодано вихідна речовина. У цьому випадку
;
По рівнянню ізотерми хімічної реакції (I.100 - I.101)отримуємо: О”F <0; О”G <0. В системі виникне мимовільнийхімічний процес, спрямований у бік витрачання вихідних речовин іутворення продуктів реакції (хімічна рівновага зміщується вправо).
2. В системудоданий продукт реакції. У цьому випадку
;
Згідно рівнянню ізотерми хімічної реакції, О”F>0; О”G> 0. Хімічна рівновага буде зміщено вліво (у біквитрачання продуктів реакції і утворення вихідних речовин).
3. Змінено загальний тиск (для реакцій в газовій фазі).
Парціальні тиску всіх компонентів Рi в цьому випадкузмінюються в однаковому ступені; напрямок зміщення рівноваги будевизначатися сумою стехіометричних коефіцієнтів О”n.
Враховуючи, що парціальний тиск газу в суміші дорівнює загальнійтиску, помноженому на мольну частку компонента в суміші (Рi = РХi), ізотермуреакції можна переписати в наступному вигляді (тут О”n = ОЈ (ni) прод ОЈ (ni) вих):
(I.102)
(I.103)
Приймемо, що Р2> Р1. У цьому випадку, якщо О”n> 0(Реакція йде із збільшенням числа молей газоподібних речовин), то О”G>0; рівновагу зміщується вліво. Якщо реакція йде із зменшенням числа молейгазоподібних речовин (О”n <0), то О”G <0; рівновага зміщуєтьсявправо. Інакше кажучи, збільшення загального тиску зміщує рівновагу в бікпроцесу, що йде із зменшенням числа молей газоподібних речовин. Зменшеннязагального тиску газів в суміші (Р2 <Р1) буде зміщати рівновагу в бікреакції, що йде із збільшенням числа молей газоподібних речовин.
Необхідно відзначити, що зміна концентрації аботиску, зміщуючи рівновагу, не змінює величину константи рівноваги, яказалежить тільки від природи реагуючих речовин і температури.
2. Вплив температури на положення рівноваги
Підвищення або зниження температури означає придбанняабо втрату системою енергії і, отже, повинно змінювати величинуконстанти рівноваги.
Запишемо рівняння (I.99) в наступному вигляді:
(I.104)
(I.105)
Продиференціювавши вираз (I.105) по температурі,отримуємо для залежності константи рівноваги від температури рівняння (I.106)- Ізобари Вант-Гоффа:
(I.06)
Розмірковуючи аналогічним чином, для процесу, що проходить в ізохорнийумовах, можна отримати ізохори Вант-Гоффа:
(I.107)
ізобари та ізохора Вант-Гоффа пов'язують зміну константихімічної рівноваги з тепловим ефектом реакції в ізобарно і ізохорнийумовах відповідно. Очевидно, що чим більше по абсолютній величинітепловий ефект хімічної реакції, тим сильніше впливає температура на ...
