Энергетическая диаграмма (одна для обоих катализов)

11). Обратимые и необратимые химические реакции:

Реакции, которые в любых условиях самопроизвольно протекают в одном направлении, называются необратимыми

2KClO 3 = 2KCl + 3O 2 ↑

Реакции, которые при одной и той же температуре, в зависимости от соотношения реагентов могут протекать, как в прямом, так и в обратном направлении, называются обратимыми. Знак равенства в уравнении меняется на ⇌

3H2 + N2 ⇌ 2NH3.

Большинство химических реакций является обратимыми.

ХИМИЧЕСКОЕ РАВНОВЕСИЕ – состояние химической системы, при котором возможны реакции, идущие с равными скоростями в противоположных направлениях. При химическом равновесии концентрации реагентов, температура и другие параметры системы не изменяются со временем.

12). Константа химического равновесия — количественная характеристика химического равновесия

Константа химического равновесия определяется по закону действующих масс. Ее значения находят расчетно или на основании экспериментальных данных. Константа химического равновесия зависит от природы реагентов и от температуры.

Гетерогенная реакция (для газов):

К_с=[D]^m/[A]ⁿ*[B]^m

2ZnS_(тв)+3O_2(г) ⇌2ZnO_(тв)+2SO_2(г)

Кс=[SO₂]²m/[O₂]³

Гомогенная реакция:

K_c=[C]ⁿ*[D]^m/[A]ⁿ*[B]^m

Парциа́льное давление)— давление отдельно взятого компонента газовой

Смеси

Кр=р^m(С)*рⁿ(D)/ p^m(A)*pⁿ(B)

P_общ=сумма P_i

P_i=C_iRT- уравн-ие Клаперона-Менделеева

P_i-парциальное давление

K_p=K_c(RT)^∆V

∆V=C+d-a-b

C+d=a+b => K_c=K_p

13) Связь К_с и свободной энергии Гиббса:

∆G⁰_p=-RTlnK_p

K_p=ln^{-∆ Gp/RT}

Это уравнение называют уравнением изотермы химической реакции. Оно позволяет рассчитать изменение энергии Гиббса при протекании процесса и определить направление протекания реакции:

при — реакция идёт в прямом направлении, слева направо;

при — реакция достигла равновесного состояния;

при — реакция идёт в обратном направлении.

Влияние Т на К равновесия:

∆G⁰_p=-RTlnKp

lnK_p=-∆G⁰_p/RT=-∆H⁰_p/RT+∆S⁰_p/R

Для экзотермической реакции (∆H<0), константа равновесия уменьшается с повышением температуры

Для экзотермической реакции (∆H>0), константа равновессия повышается с повышением температуры

14) Смещение химического равновесия

Хим. Равновесие можно сместить, если непрерывно выводить из реакционной смеси продукты реакции за счёт образования осадка или выделения газа

Принцып Ле-Шателье: если на систему, находящуюся в состоянии химического равновесия, оказать какое-либо внешнее воздействие, то равновесия сместится так, чтобы уменьшить эффект оказываемого воздействия.

Влияние температуры:

Повышение температуры вызывает смещение равновесия в том в направлении эндотермической реакции. Напротив, понижение температуры способствует протеканию экзотермической реакции.

Влияние давления:

Повышение давления смещает равновесие в направлении реакции, которая ведёт к уменьшению объёма системы.

Влияние концетраций:

Равновесие сместится в направлении прямой реакции (в сторону образования продукта).

Влияние катализатора:

Не влияет на К_с, т.к. в одинаковой степени ускоряет и прямую и обратную реакции.