Константа химического равновесия и связь со стандартным изменением энергии Гиббса процесса. Определение направления протекания реакции в системе

Конста́нтаравнове́сия — величина, определяющая для данной химической реакции соотношение между термодинамическими активностями (либо, в зависимости от условий протекания реакции, парциальными давлениями, концентрациями) исходных веществ и продуктов в состоянии химического равновесия (в соответствии с законом действующих масс).

Для реакции, протекающей в изобарно-изотермических условиях, в некотором неравновесном исходном состоянии энергии Гиббса или химические потенциалы реагирующих веществ и продуктов реакции в общем случае не одинаковы, их разность (ΔG_T) может быть рассчитана по уравнению:

∆G₂₉₈⁰ = Σ_прод∆G_(прод) –Σ_исход∆G_(исход)     кДж/моль

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.

Стандартная константа равновесия связана со стандартной энергией Гиббса реакции соотношением:

∆G = ∆H - T∆S

Все химические реакции сопровождаются выделением (экзотермические) или поглощением (эндотермические) тепла. Мерой теплоты реакции служит изменение энтальпии ΔН, которая соответствует теплообмену при постоянном давлении. В случае экзотермических реакций система теряет тепло и ΔН — величина отрицательная. В случае эндотермических реакций система поглощает тепло и ΔН — величина положительная.
Энтропия же наоборот положительная при экзотермических реакциях и отрицательна при эндотермических.

2. взаимодействие s-металлов с водой и кислотами. Соли щелочных и щелочно-земельных металлов(растворимость,гидролиз)

S-элементы расположены в самом начале ряда напряжений, они энергично взаимодействуют с водой с выделением водорода и соответствующего гидроксида – щелочи:

2Na + 2H₂O = 2NaOH + H₂↑

Ca + 2H₂O = Ca(OH)₂ + H₂↑

Взаимодействиескислотами

2K + H₂SO₄ = K₂SO₄ + H₂
Ca + 2HCl = CaCl₂ + H₂
Mg + H₂SO₄ = MgSO₄ + H₂

8K + 5H₂SO_4(конц) = 4 K2SO4 + H2S + 4 H2O
8Na + 10HNO3(конц) = 8 NaNO3 + N2O + 5 H2O
8Li + 10HNO3(разб) = 8 LiNO3 + NH4NO3 + 3 H2O

Соли щелочных металлов, образованные слабыми кислотами, гидролизируются по аниону и их растворы имеют сильно щелочную реакцию:

Na₂CO₃  +H₂O = NaHCO₃ + NaOH

Водный раствор гидрокарбоната натрия (питьевой соды) вследствие гидролиза имеет слабощелочную реакцию:

NaHCO₃ + H₂O = H₂CO₃ + NaOH

HCO₃^- + H₂O = H₂CO₃ + OH^-

3Как перевести в раствор HgI₂

Условия смещения гетерогенного равновесия

HgI_{2 ↔}Hg²⁺ + 2I^-

Чтобы растворить осадок надо один из ионов вывести из раствора или один из ионов связываем с образованием:

-малодиссоциирующее вещество

-комплексного соединения

-менее растворимое соединение

4 Определите, будут ли при одной и той же температуре изотоническими 3-% водные растворы сахара С₁₂Н₂₂О₁₁  и глицерина С₃Н₈О₃?Плотности растворов принять равными единице

π= CRT

C= π/RT

T₁=T₂

Cm = 10*p*W/M

Cm(С₁₂Н₂₂О₁₁)= 10*0.03/ 342 = 0.00088

Cm(С₃Н₈О₃)= 10*0.03/ 92 = 0.00326

Cm(С₁₂Н₂₂О₁₁)<Cm(С₃Н₈О₃)

Ответ: не изоточничны.

Билет №34