تشکیل, علم
تعادل شیمیایی: تعادل شیمیایی ثابت و راه بیان
در سال 1885، فیزیکدان فرانسوی و مواد شیمیایی لو Chatelier، راه اندازی شد و در سال 1887 فیزیکدان آلمانی براون قانون تعادل شیمیایی و تعادل شیمیایی ثابت توجیه، و وابستگی خود به تاثیر عوامل مختلف خارجی مطالعه قرار گرفت.
جوهر از تعادل شیمیایی
تعادل - یک حالت پویا، که بدان معنی است که همه چیز در حال همیشه در حال حرکت. محصولات در معرف تجزیه و رجنتس در محصولات ترکیب شده است. همه چیز در حال حرکت است، اما غلظت بدون تغییر باقی بماند. واکنش با یک فلش دو به جای مساوی ثبت به نشان می دهد که قابل برگشت است.
الگوهای کلاسیک
حتی در قرن گذشته، داروخانه ها قوانین خاصی است که برای امکان تغییر جهت واکنش در همان ظرفیت ارائه کشف کرده اند. آگاهی از چگونگی واکنش های شیمیایی را به محل، فوق العاده برای هر دو پژوهش آزمایشگاهی و تولید صنعتی مهم است. در همان زمان اهمیت زیادی توانایی کنترل تمام این پدیده ها است. این طبیعت انسان را به دخالت در بسیاری از فرآیندهای طبیعی، به ویژه با توجه به برگشت پذیر، پس از آن به استفاده از آنها به نفع خود است. از دانش واکنش های شیمیایی می شود مفید تر اگر یک دستور کامل از گروه شاهد است.
قانون عمل تودهای در شیمی استفاده شده توسط داروخانه ها به درستی سرعت واکنش را محاسبه کند. این یک ایده روشنی از آنچه هر می دهد فرایند شیمیایی خواهد شد را به پایان رسانده که شاید آن می تواند در سیستم بسته برگزار شد. مولکولهای مواد تشکیل و در حرکت تصادفی ثابت هستند، و ممکن است به زودی واکنش معکوس که در آن مولکول بازیافت شروع مواد رخ می دهد.
در صنعت، معمولا بیشتر استفاده می شود سیستم منبع باز است. مخازن، وسایل نقلیه، و دیگر ظروف، که در آن واکنش های شیمیایی که قفل شده است. این است که برای اطمینان حاصل شود که در طول این فرآیند می تواند برداشته شود و محصول مورد نظر برای خلاص شدن از محصولات بی فایده از واکنش خلاص شوید. به عنوان مثال، زغال سنگ در کوره های باز، کوره های سیمان ساخته شده در یک انفجار کوره باز از نوع با یک منبع هوای ثابت عمل سوخته، و آمونیاک با حذف مداوم آمونیاک سنتز شده است.
واکنش شیمیایی برگشت پذیر و برگشت ناپذیر،
بدون تغییر جهت آن و جریان در امتداد یک مسیر از پیش تعیین شده بدون در نظر گرفتن افت فشار و نوسانات درجه حرارت واکنش برگشت ناپذیر در نظر گرفته را به پایان: همانگونه که از نام، شما می توانید تعاریف مربوطه است. از ویژگی های متمایز خود این واقعیت است که برخی از محصولات می توانید دامنه واکنش ترک است. بنابراین، برای مثال، می توانید گاز (آهک 3 = کائو + CO 2) دریافت، رسوب (مس (NO 3) 2 + H 2 S = تونی + 2HNO 3)، و یا دیگر ترکیبات. واکنش نیز در نظر گرفته شود غیر قابل برگشت، اگر یک مقدار زیادی از حرارت است در طول فرآیند منتشر شد، به عنوان مثال: 4P + 5O 2 = 2P 2 O 5 + Q.
تقریبا تمام واکنش های که در طبیعت یافت برگشت پذیر هستند. صرف نظر از شرایط خارجی مانند دما و فشار، تقریبا تمام فرایندهای ممکن است به طور همزمان در جهات مختلف رخ می دهد. به عنوان قانون عمل تودهای در شیمی، مقدار حرارت جذب به تعداد اختصاص داده شده، به این معنی که اگر یک واکنش گرمازا بود، دوم (معکوس) bude گرماگیر برابر است.
تعادل شیمیایی: تعادل شیمیایی ثابت
واکنش - یک "فعل" شیمی - فعالیت هایی است که شیمیدانان را بررسی کند. بسیاری از واکنش های رفتن به اتمام است، و پس از آن را متوقف کند، به این معنی که رجنتس به طور کامل به محصولات بدون اینکه قادر به بازگشت به حالت اصلی خود تبدیل شده است. در برخی از موارد، واکنش واقعا غیر قابل برگشت است، مانند سوزاندن تغییرات فیزیکی و شیمیایی خواص این ماده است. با این حال، بسیاری از شرایط دیگر که در آن واکنش نه تنها ممکن است، بلکه به طور مداوم و همچنین محصولات این اولین واکنش وجود دارد معرف برای بار دوم.
دولت پویا که در آن غلظت واکنش دهنده ها و محصولات ثابت باقی می ماند، به نام تعادل است. ممکن است که به پیش بینی رفتار مواد با قوانین خاص که در بخش اعمال می شود، به دنبال کاهش هزینه های تولید مواد شیمیایی خاص. برای درک فرآیندهای است که حفظ و یا به طور بالقوه سلامت مردم را تهدید کنند، نیز مفید به مفهوم تعادل شیمیایی است. تعادل شیمیایی ثابت به ارزش عامل از واکنش، وابسته به قدرت یونی و درجه حرارت است که، می کند و در غلظت واکنش دهنده ها و محصولات در محلول بستگی ندارد.
محاسبه ثابت تعادل
این کمیت بدون بعد است، به عنوان مثال داشتن یک تعداد خاصی از واحد است. اگر چه محاسبه است که معمولا برای دو واکنش دهنده ها و دو محصول نوشته شده است، آن را برای هر تعداد شرکت کنندگان در واکنش کار می کند. محاسبه و تفسیر ثابت تعادل بستگی دارد که آیا یک واکنش شیمیایی است که با یک تعادل همگن و یا ناهمگن است. این به این معنی است که تمام اجزای واکنش نشان می دهند ممکن است مایعات یا گاز خالص. برای واکنش های که تعادل ناهمگن برسد، معمولا بیش از یک فاز به فاز، و حداقل دو وجود دارد. به عنوان مثال، مایعات و گازها و یا مواد جامد و مایع.
مقدار ثابت تعادل
برای هر درجه حرارت معین ثابت تعادل، تنها یک ارزش است که تغییر تنها در صورتی که درجه حرارت که در واکنش رخ می دهد در هر دو جهت متفاوت وجود دارد. ممکن است که به برخی از پیش بینی در مورد واکنش شیمیایی، بر اساس اینکه آیا ثابت تعادل بزرگ یا کوچک است. اگر مقدار بسیار بزرگ است، تعادل به نفع واکنش به سمت راست و تبدیل محصولات بیشتری نسبت به مواد. واکنش در این مورد می توان به "کامل" یا "کمی" نامیده می شود.
اگر مقدار ثابت تعادل کوچک است، آن را واکنش مطلوب را به سمت چپ، که در آن مقدار معرف بیش از محصولات تشکیل شده است. اگر این مقدار نزدیک صفر، می توان آن را به عهده گرفت که واکنش رخ نمی دهد. اگر مقادیر ثابت تعادل برای جلو و واکنش معکوس تقریبا همان، مقدار واکنش دهنده ها و محصولات نیز تقریبا یکسان است. این نوع واکنش نظر گرفته می شود برگشت پذیر است.
در نظر بگیرید یک واکنش برگشت پذیر خاص
نگاهی به دو عناصر شیمیایی مانند ید و هیدروژن، که هنگام مخلوط را یک ماده جدید - هیدروژن یدید.
H 2 + I 2 = 2HI
در طول را سرعت v 1 از واکنش مستقیم، با V 2 - سرعت واکنش معکوس، K - ثابت تعادل. با استفاده از قانون عمل جرم، عبارت زیر
V 1 = K 1 * ج (H 2) * ج (من 2)،
V 2 = K 2 * ج 2 (HI).
هنگامی که مخلوط کردن ید مولکولی (من 2) و هیدروژن (H 2) تعامل آنها آغاز می شود. هیدروژن یدید (HI) - در مرحله اولیه، حداکثر غلظت این عناصر، اما در پایان از حداکثر پاسخ غلظت ترکیبات جدید است. بر این اساس، وجود خواهد داشت نرخ واکنش متفاوت است. در آغاز، آنها حداکثر خواهد شد. در نهایت می آید زمانی که این ارزش برابر هستند وجود دارد، و آن را یک بیماری است که تعادل شیمیایی نامیده می شود.
ثابت تعادل شیمیایی بیان به طور کلی با براکت تعیین شده: [H 2]، [من 2]، [HI]. از آنجا که برابر، و سپس سرعت تعادل:
K 1 [H 2] [من 2] = K 2 [سلام] 2،
بنابراین ما معادله ثابت تعادل شیمیایی:
ک 1 / K 2 = [سلام] 2 / [H 2] [من 2] = K.
اصل لو Chatelier براون
است که قاعده زیر وجود دارد: اگر یک سیستم است که در تعادل، برای تولید یک اثر خاص (تغییر شرایط تعادل شیمیایی با تغییر دما یا فشار، به عنوان مثال)، تعادل تغییر خواهد کرد تا بخشی از مقابله با اثر از تغییرات. علاوه بر مواد شیمیایی، این اصل نیز در تعدادی از اشکال مختلف در زمینه داروشناسی و اقتصاد اعمال می شود.
ثابت تعادل شیمیایی و راه بیان
بیان تعادل ممکن است از نظر غلظت محصولات و رجنتس بیان شده است. فقط مواد شیمیایی در مراحل آبی و گازی در فرمول تعادل شامل، از غلظت مایعات و جامدات تغییر نکرده است. چه عواملی تعادل شیمیایی تاثیر می گذارد؟ اگر آن را شامل یک مایع خالص یا جامد، در نظر گرفته است که آن را تا K = 1، و بر این اساس دیگر به حساب به غیر از راه حل های بسیار متمرکز در نظر گرفته شود. به عنوان مثال، آب خالص است یک فعالیت، از مجموع 1
مثال دیگر کربن جامد، که می تواند توسط واکنش از دو مولکول مونوکسید کربن تشکیل به شکل دی اکسید کربن و کربن است. عواملی که ممکن است تعادل تاثیر می گذارد، شامل علاوه بر این از واکنش دهنده و یا یک محصول (تغییر غلظت تعادل تاثیر میگذارد). اضافه کردن یک معرف ممکن است به سمت راست معادله شیمیایی در تعادل هستند که در آن اشکال بیشتری از محصول وجود دارد منجر شود. این محصول علاوه بر این می به حالت تعادل به سمت چپ منجر شود، به عنوان تر می شود اشکال رجنتس.
تعادل رخ می دهد زمانی که واکنش در حال وقوع است در هر دو جهت، آن را تا یک نسبت ثابت از واکنش دهنده ها و محصولات. به طور کلی، تعادل شیمیایی ثابت است، از آنجا که نسبت محصولات و معرفها ثابت می باشد. با این حال، به بررسی دقیق تر نشان می دهد که تعادل در واقع یک فرایند بسیار پویا است، به عنوان واکنش در هر دو جهت حرکت می کند با همان نرخ.
تعادل پویا یک مثال از عملکرد دولت ثابت است. برای یک سیستم در یک حالت پایدار مشاهده در حال حاضر، رفتار در آینده ادامه می یابد. بنابراین، یک بار واکنش تعادلی می رسد، نسبت غلظت واکنش دهنده و محصول باقی می ماند همان، اگر چه درآمد حاصل واکنش.
عنوان فقط در مورد مجتمع بگویید؟
مفاهیمی مانند تعادل شیمیایی و تعادل شیمیایی ثابت، کاملا دشوار به درک. به عنوان مثال از زندگی است. آیا شما تا به حال بر روی یک پل بین دو شهرستانها گیر، و توجه به این واقعیت است که جنبش در جهت دیگر هموار و اندازه گیری، در حالی که شما به طرز ناامید کننده در ترافیک گیر کرده است؟ این خوب نیست.
اگر دستگاه اندازه گیری شده و در همان سرعت در هر دو طرف نقل مکان کرد؟ آن را به تعداد اتومبیل در هر دو شهرستانها دائمی باقی مانده است؟ هنگامی که ورود و خروج سرعت در هر دو شهرستانها همان است، اما تعداد اتومبیل در هر شهرستان در طول زمان پایدار است، به این معنی که کل فرایند در تعادل پویا است.
Similar articles
Trending Now