Կազմում, Գիտություն
Քիմիական հավասարակշռությունը: քիմիական հավասարակշռությունը հաստատուն եւ ուղիները արտահայտվելու
1885 թ.-ին, Ֆրանսիայի ֆիզիկոս եւ քիմիկոս Le Chatelier մեկնարկել է, իսկ 1887 թ-ին Գերմանիայի ֆիզիկոս Brown արդարացված օրենքը քիմիական հավասարակշռության վիճակում եւ քիմիական հավասարակշռության վիճակում մշտական, եւ ուսումնասիրել նրանց կախվածությունը ազդեցության տարբեր արտաքին գործոնների.
Էությունը քիմիական equilibrium
Հավասարակշռություն - դինամիկ պետություն, որը նշանակում է, որ բաներ են միշտ շարժվում: Արտադրանք կազմալուծվել է ռեակտիվների եւ ռեագենտներ համակցված են արտադրանքի. Բաներ կան, որոնք շարժվում, բայց կոնցենտրացիաները մնում են անփոփոխ: Արձագանքը է արձանագրվել է կրկնակի arrow փոխարեն հավասարների ստորագրել է ցույց տալ, որ դա շրջելի.
Դասական նախշերով
Նույնիսկ վերջին դարում, քիմիկոսներ հայտնաբերել են որոշակի օրենքներ, որոնք ապահովում համար հնարավորության փոխելով ուղղությունը ռեակցիայի մեջ է նույն հզորությամբ: Գիտելիքներ, թե ինչպես քիմիական ռեակցիաներ են տեղի ունենում, աներեւակայելի կարեւոր է, այնպես էլ լաբորատոր հետազոտությունների եւ արդյունաբերական արտադրության: Միեւնույն ժամանակ, մեծ նշանակություն ունի կարողությունը վերահսկել բոլոր այդ երեւույթները: Դա մարդկային բնույթն է միջամտել շատ բնական գործընթացների, հատկապես այն շրջելի, ապա պետք է օգտագործել դրանք իրենց առավելությամբ: Իմացության քիմիական ռեակցիաների կլինի ավելի օգտակար է, եթե մի կատարյալ հրամանատարության վերահսկում.
Որ օրենքը զանգվածային գործողությունների քիմիայի օգտագործվում է քիմիկոսների ճիշտ հաշվարկել արագությունը արձագանքը. Այն հնարավորություն է տալիս հստակ պատկերացում, թե ինչ է ցանկացած քիմիական գործընթաց չի բերել է ավարտին, եթե դա տեղի կունենա փակ համակարգում. Մոլեկուլները ձեւավորվել նյութերի եւ գտնվում են անընդհատ պատահական շարժման, եւ կարող են շուտով տեղի են ունենում հակառակ ռեակցիան է, որը մոլեկուլներ են վերականգնվել սկսած նյութական.
Արդյունաբերության, առավել հաճախ օգտագործվում է բաց կոդով համակարգ. Անոթներ, տրանսպորտային միջոցների եւ այլ տարաներ, որտեղ քիմիական ռեակցիաներ, որոնք վերաբացված. Սա այն է, ապահովել, որ ժամանակ այդ գործընթացները կարող են հեռացվել, եւ ցանկալի ապրանքը ազատվել անիմաստ արտադրանքի արձագանքը. Օրինակ, ածխի այրվում է բաց վառարաններ, ցեմենտի վառարաններում կատարված բաց տիպի Blast վառարան շահագործվող հետ անընդհատ օդի մատակարարման, եւ ամոնիակը սինթեզված շարունակական հեռացման ամոնիակ:
Շրջելի եւ անշրջելի քիմիական ռեակցիա,
Քանի որ անունը հուշում է, որ դուք կարող եք տալ համապատասխան սահմանումները: համարվող անդառնալի արձագանքը բերել մինչեւ վերջ, առանց փոխելու իր ուղղությունը եւ հոսում միասին կանխորոշված ճանապարհին, անկախ ճնշման տարբերությունների եւ ջերմաստիճանի տատանումների. Նրանց տարբերիչ առանձնահատկությունն այն է, որ որոշ ապրանքներ կարող եք թողնել շրջանակը ռեակցիայի: Այսպես, օրինակ, կարող է գազ ստանալ (caco 3 = ՎԻՎՕ-+ CO 2), նստվածք (Cu (NO 3) 2 + H 2 S = cus + 2HNO 3), կամ այլ միացություններ: Արձագանքը կլինի նաեւ համարվում է անշրջելի, եթե մի մեծ գումարը ջերմության ազատ է արձակվել ընթացքում, օրինակ `4P + 5o 2 = 2P 2 O 5 + Հ
Գրեթե բոլոր ռեակցիաները, որոնք տեղի են ունենում բնության մեջ են շրջելի. Անկախ նրանից, թե արտաքին պայմաններում, ինչպիսիք են ջերմաստիճանի եւ ճնշման, գրեթե բոլոր գործընթացները կարող են տեղի ունենալ միաժամանակ տարբեր ուղղություններով: Որպես օրենքի զանգվածային գործողության քիմիայի, գումարը ջերմության կլանել է հավասար թվով հատկացված, որը նշանակում է, որ եթե մեկը արձագանքն էր էկզոթերմիկ, երկրորդը (հակադարձ) bude endothermic:
Քիմիական հավասարակշռությունը: քիմիական հավասարակշռության հաստատուն
Արձագանքն է «բայ,« Քիմիա - գործողությունները, որոնք կուսումնասիրեն քիմիկոսներ: Շատ ռեակցիաներ գնալ ավարտի, ապա դադարեցնել, որը նշանակում է, որ ռեագենտներ ամբողջությամբ փոխակերպվել ապրանքների, առանց ի վիճակի է վերադառնալ իր սկզբնական վիճակում. Որոշ դեպքերում, արձագանքը, իրոք անշրջելի, ինչպես, օրինակ, այրման փոփոխությունների, այնպես էլ ֆիզիկական եւ քիմիական հատկությունների էության: Սակայն, կան շատ այլ հանգամանքներ, որի արձագանքը ոչ միայն հնարավոր է, այլեւ շարունակական, ինչպես նաեւ արտադրանքը առաջին ռեակցիայի են ռեակտիվներ համար երկրորդ.
Դինամիկ պետությունը, որի կոնցենտրացիան reactants եւ արտադրանք է մնա անփոփոխ, կոչվում է հավասարակշռության. Դա հնարավոր է կանխատեսել վարքագիծը նյութերի հետ որոշակի օրենքների, որոնք կիրառվում են այն հատվածներում, ձգտելով նվազեցնել արտադրական ծախսերը կոնկրետ քիմիկատների. Որպեսզի հասկանանք, այն գործընթացները, որոնք պահպանել կամ պոտենցիալ սպառնալ մարդկանց առողջության, ինչպես նաեւ օգտակար է հայեցակարգը քիմիական հավասարակշռությունը. Քիմիական հավասարակշռությունը հաստատուն մի արժեք գործոնի ռեակցիայի, որը կախված է իոնացված ուժով ու ջերմաստիճանի, եւ կախված չէ այդ կոնցենտրացիաների reactants եւ ապրանքների լուծմանը.
Հաշվարկման հավասարակշռության հաստատունի
Այս քանակն dimensionless, այսինքն ոչ թե ունենալով որոշակի թվով միավորների: Չնայած նրան, որ հաշվարկը սովորաբար գրվում է երկու reactants եւ երկու ապրանքների, այն աշխատում է ցանկացած թվի մասնակիցների արձագանքը. Հաշվարկը եւ մեկնաբանության հավասարակշռության հաստատունի կախված է նրանից, թե քիմիական ռեակցիա, որը կապված է միատարր կամ տարասեռ հավասարակշռություն. Սա նշանակում է, որ բոլոր բաղադրիչները արձագանքել կարող է լինել մաքուր հեղուկների կամ գազերի. Արձագանքներին, որոնք հասնում տարասեռ հավասարակշռությունը, կա սովորաբար ավելի քան մեկ փուլ, եւ առնվազն երկու. Օրինակ, հեղուկների եւ գազերի կամ չոր եւ հեղուկների.
Արժեքը հավասարակշռության հաստատունի
Ցանկացած տվյալ ջերմաստիճանում հավասարակշիռ անընդհատ, կա միայն մեկ արժեք է, որը փոփոխվում է միայն այն դեպքում, եթե ջերմաստիճանը, որի դեպքում ռեակցիա է տեղի ունենում տատանվում է ցանկացած ուղղությամբ. Դա հնարավոր է անել, որոշ կանխատեսումներ քիմիական ռեակցիայի, որը հիմնված է, թե արդյոք հավասարակշռությունը հաստատունը մեծ կամ փոքր: Եթե արժեքը շատ մեծ է, հավասարակշիռ favors արձագանքը դեպի աջ եւ ստացվում ավելի շատ ապրանքներ, քան պիտի ռեակտիվներ. Արձագանքը այս դեպքում կարող է կոչվել «լրիվ» կամ «քանակական»:
Եթե արժեքը հավասարակշռության հաստատունի փոքր է, դա բարենպաստ արձագանքը ձախ, որտեղ քանակն ռեակտիվների էր ավելի քան արտադրանք ձեւավորված: Եթե սա արժեք մոտենում է զրոյի, կարելի է ենթադրել, որ այդ արձագանքը չի ունենում: , Եթե արժեքները հավասարակշռության հաստատունների համար առաջ եւ հակադարձ ռեակցիաներ են գրեթե նույնն է, գումարը reactants եւ արտադրանք կլինի նաեւ գրեթե նույնական. Այս տեսակի արձագանքի համարվում է շրջելի.
Դիտարկենք մի շրջելի արձագանքման կոնկրետ
Վերցրեք երկու քիմիական տարրեր, ինչպիսիք են յոդի եւ ջրածնի, որը երբ խառը տալ նոր նյութ - ջրածնի iodide.
H 2 + I 2 = 2HI
Ժամանակ վերցնել- արագություն V 1-ին ուղղակի ռեակցիայի հետ, V 2 - reverse արձագանքման փոխարժեքով, k հավարակաշռման հաստատուն. Օգտագործելով օրենքը զանգվածային գործողությունների, հետեւյալ արտահայտության:
v 1 = k 1 * գ (H 2) * գ (I 2),
v 2 = k 2 * c 2 (HI):
Երբ mixing մոլեկուլային յոդ (Ես 2) եւ ջրածինը (H 2) դրանց փոխազդեցությունը սկսվում: Նախնական փուլում, իսկ առավելագույն կոնցենտրացիան այդ տարրերի, բայց վերջը առավելագույն պատասխան կոնցենտրացիան է նոր միացությունների - ջրածինը iodide (HI): Համապատասխանաբար, կլինեն տարբեր ռեակցիա տոկոսադրույքները: Ի սկզբանե, նրանք պետք է maximized: Ի վերջո, գալիս է մի ժամանակ, երբ այդ արժեքները հավասար են, եւ դա այն է, մի պայման, որը կոչվում քիմիական հավասարակշռությունը:
Արտահայտությունը քիմիական Անհավասարակշիռ հաստատուններ են, ընդհանուր առմամբ նշանակված հետ փակագծերում: [H 2], [ես 2], [hi]: Քանի որ հավասար, ապա հավասարակշռության արագությամբ:
ժա 1 [H 2] [I 2] = k 2 [hi] 2,
այնպես որ, մենք ստանում հավասարումը քիմիական հավասարակշռության հաստատունների:
k 1 / k 2 = [hi] 2 / [H 2] [I 2] = Կ.
Սկզբունքը Le Chatelier Բրաունը
Կա հետեւյալ կանոնը. Եթե մի համակարգ, որը գտնվում է հավասարակշռությունը, արտադրել որոշակի ազդեցություն (փոփոխություն քիմիական հավասարակշռության պայմաններում փոխվում է ջերմաստիճանի կամ ճնշումը, օրինակ), հաշվեկշիռը կլինի տեղափոխել է մասամբ հակազդելու ազդեցությունը փոփոխությունների. Ի լրումն քիմիայի, այս սկզբունքը կիրառվում է նաեւ մի շարք տարբեր ձեւերի ոլորտներում դեղագիտության եւ տնտեսագիտության.
Քիմիական հավասարակշռությունը հաստատուն եւ ուղիները արտահայտվելու
Հավասարակշիռ արտահայտությունը կարող է արտահայտել առումով համակենտրոնացման ապրանքների եւ reactants. Միայն քիմիկատներ են նստվածքային եւ գազային փուլերի ներառված են բանաձեւով հավասարակշռության խախտման, քանի որ կենտրոնացումը Հեղուկների եւ պինդ չեն փոխվել: Թե ինչ գործոններ են ազդել քիմիական հավասարակշռությունը. Եթե դա ներառում է մաքուր հեղուկ կամ պինդ, ապա համարվում է, որ այն ունի k = 1, եւ, համապատասխանաբար այլեւս պետք է հաշվի առնել, բացառությամբ բարձր կենտրոնացված լուծումների: Օրինակ, մաքուր ջուր ունի գործունեության 1.
Մեկ այլ օրինակ է ամուր ածխածնի, որը կարող է ձեւավորվել արձագանքի երկու մոլեկուլների ածխածնի օքսիդը ձեւավորել ածխածնի երկօքսիդի եւ ածխածնի. Գործոններ, որոնք կարող են ազդել հավասարակշռությունը, ներառել լրացում է reactant կամ ապրանքը (կոնցենտրացիան փոփոխությունը ազդում հավասարակշռությունը): Ավելացնելով մի Ռեակտիվը կարող է հանգեցնել աջ հավասարակշռության քիմիական հավասարման, որտեղ կան ավելի ձեւեր արտադրանքի. Իսկ ժամանակը արտադրանքը կարող է հանգեցնել equilibrium ձախ, քանի որ ավելի շատ դառնում ձեւերը ռեակտիվները:
Հավասարակշռության տեղի է ունենում այն ժամանակ, երբ արձագանքը տեղի է ունենում երկու ուղղություններով, այն ունի մշտական հարաբերակցությունը ռեագենտների եւ ապրանքների. Ընդհանուր առմամբ, քիմիական հավասարակշռությունը ստատիկ, քանի որ համամասնությունը ապրանքների եւ ռեագենտների մշտական են: Սակայն, ավելի սերտ տեսքը բացահայտում է, որ հավասարակշռությունը, փաստորեն, շատ դինամիկ գործընթաց է, քանի որ արձագանքը շարժվում է երկու ուղղություններով, միեւնույն փոխարժեքով:
Դինամիկ հավասարակշռությունը Սա մի օրինակ է գործառույթներից է կայուն վիճակում: Համար համակարգի կայուն վիճակում նկատվում է ներկա ժամանակ, վարքագիծը շարունակում է ապագայում. Հետեւաբար, մի անգամ արձագանքը հասնում հավասարակշռությունը, հարաբերակցությունը reactant եւ ապրանքային կոնցենտրացիաների մնում են նույնը, թեեւ արձագանքման հասույթի:
Քանի որ հենց պատմել համալիրի:
Հասկացությունները, ինչպիսիք են քիմիական հավասարակշռությունը եւ քիմիական հավասարակշռության վիճակում մշտական, բավականին դժվար է հասկանալ. Վերցրեք օրինակ կյանքի. Արդյոք դուք երբեւէ ստանում խրված մի կամուրջ է երկու քաղաքների միջեւ, եւ ուշադրություն դարձնել այն հանգամանքին, որ շարժումը մյուս ուղղությամբ սահուն եւ չափվում, իսկ դուք գտնվում են անհույս խրված է երթեւեկությունը: Սա ոչ թե լավ է.
Ինչ անել, եթե մեքենան չափվում եւ տեղափոխվել է նույն արագությամբ երկու կողմերում: Այն մնացել է մի շարք մեքենաների, այնպես էլ քաղաքներում մշտական. Երբ մուտքի եւ ելքի արագությունը երկու քաղաքների նույնն է, սակայն մի շարք մեքենաների յուրաքանչյուր քաղաքի կայուն է ժամանակի ընթացքում, ինչը նշանակում է, որ ամբողջ գործընթացը գտնվում է դինամիկ հավասարակշռության.
Similar articles
Trending Now