היווצרות, מדע
ש"מ: שיווי משקל כימי קבוע ודרכי הביטוי
בשנת 1885, פיזיקאי וכימאי צרפתי לה שטלייה הושק, ובשנת 1887 הפיזיקאי הגרמני בראון מוצדקת החוק של שיווי משקל כימי שיווי משקל כימי קבוע, ולמד את תלותם השפעת גורמים חיצוניים שונים.
המהות של שיווי המשקל הכימי
שיווי משקל - מדינת דינאמית, כלומר דברים תמיד נעימים. מוצרים מתפרקים על ריאגנטים מגיבים משולבים במוצרים. דברים זזים, אבל הריכוזים נשארים ללא שינוי. התגובה נרשמת עם חץ כפול במקום הסימן השווה להראות שזה הפיך.
דפוסים קלסיים
אפילו במאה שעברה, כימאים גילו חוקים מסוימים המספקים לאפשרות של שינוי הכיוון של התגובה באותו תפקיד. ידע של איך תגובות כימיות להתרחש, הם חשוב מאוד עבור שניהם מחקר במעבדה וייצור תעשייתי. במקביל חשיבות רבה היא היכולת לשלוט בכל התופעות הללו. זהו הטבע האנושי להתערב בתהליכים טבעיים רבים, במיוחד ביחס הפיך, אז להשתמש בהם כדי היתרון שלהם. מתוך הידיעה של התגובות הכימיות יהיה שימושי יותר אם פקודה מושלמת של הבקרות.
החוק של פעולה המונית בכימיה בשימוש על ידי כימאים לחשב כהלכה את המהירות של התגובה. זה נותן מושג ברור על מה כל תהליך כימי לא יובא לסיומו אם זה יתקיים במערכת סגורה. מולקולות נוצרות של חומרים נמצאות בתנועה אקראית מתמדת, ועשויות בקרוב להתרחש תגובה ההפוכה שבה מולקולות הם התאוששו חומר מוצא.
בתעשייה, הנפוץ ביותר במערכת קוד פתוח. כלי, כלי רכב, וכלי קיבול אחרים, שבהם התגובות הכימיות כי אינם נעולים. זו היא להבטיח כי במהלך התהליכים האלה ניתן להסיר את המוצר הרצוי כדי להיפטר מהמוצרים תועלת של התגובה. לדוגמא, שורף את הפחם בתוך תנורים פתוחים, כבשני מלט מתוצרת תנור פיצוץ פתוח סוג פעל עם אספקת אוויר קבועה, ואת האמוניה מסונתזת עם הסרה רציפה של אמוניה.
תגובה כימית הפיכה ובלתי הפיכה,
כפי שהשם מרמז, אתה יכול לתת את ההגדרות התואמות: תגובה בלתי הפיך נחשב הביא עד הסוף מבלי לשנות את כיוונו זורם לאורך נתיב קבוע מראש ללא קשר להבדלים בלחץ ותנודות הטמפרטורה. ההיכר שלהם הוא העובדה כי מוצרים מסוימים יכולים לעזוב את היקף התגובה. כך, למשל, יכול לקבל גז (3 Caco = קאו + CO 2), לזרז (Cu (NO 3) 2 + H 2 S = cus + 2HNO 3), או תרכובות אחרות. התגובה תיחשב גם בלתי הפיכה, אם כמות גדולה של חום משתחררת בזמן התהליך, למשל: 4P + 5o 2 = 2P 2 O 5 + ש
כמעט כל התגובות המתרחשות בטבע הם הפיכים. ללא קשר לתנאים חיצוניים כגון טמפרטורה ולחץ, כמעט כל התהליכים עלולים להתרחש בו זמנית לכיוונים שונים. כמו חוק הפעולה ההמונית בכימיה, כמות החום הנספגת היא שווה למספר שהוקצה, מה שאומר שאם תגובה אחד הייתה אקסותרמית, והשני (הפוך) בויד אנדותרמית.
ש"מ: שיווי משקל כימי קבוע
תגובה - כימיה "הפועל" - פעילויות לבחון כימאים. תגובות רבות ללכת עד להשלמתו, ואז להפסיק, מה שאומר כי המגיבים מומרים לחלוטין לתוך מוצרים מבלי להיות מסוגל לחזור למצבו המקורי. בחלק ממקרים, התגובה היא באמת בלתי הפיכה, כגון שריפת השינויים הם פיסיקליים וכימיים מאפיינים של החומר. עם זאת, יש הרבה נסיבות אחרות שבהן חריפה לא רק אפשרי, אלא גם רציפה כמו גם את המוצרים של התגובה הראשונה הם ריאגנטים עבור השני.
מצב דינמי שבו הריכוז של המגיבים ומוצרים נשארים קבוע, נקרא שיווי משקל. אפשר לחזות את התנהגותם של חומרים עם חוקים מסוימים החלימו בתחומים, המבקש להפחית את עלות הייצור של כימיקלים ספציפיים. כדי להבין את התהליכים לשמור או פוטנציאל לאיים על בריאותם של אנשים, גם שימושי הוא המושג של שיווי משקל כימי. ש"מ קבוע הוא ערך של גורם התגובה, אשר תלויה כוח הטמפרטורה היוני, ואינו תלויים בריכוזים של המגיבים ומוצרים בתמיסה.
חישוב קבוע שיווי משקל
כמות זו ממדים, כלומר לא שיש מספר מסוים של יחידות. למרות החישוב בדרך כלל כתוב על שני המגיבים שני מוצרים, זה עובד עבור כל מספר משתתפי התגובה. חישוב ופרשנות של קבוע שיווי המשקל תלוי אם תגובה כימית קשורה שיווי משקל הומוגנית או הטרוגנית. משמעות הדבר היא כי כל הרכיבים להגיב עשויה להיות נוזלים או גזים טהורים. עבור תגובות שמגיעות שיווי משקל הטרוגני, יש בדרך כלל יותר מ שלב אחד, ולפחות שתיים. לדוגמא, נוזלים וגזים או מוצקים ונוזלים.
הערך של קבוע שיווי המשקל
עבור כל טמפרטורה נתון קבוע שיווי משקל, יש רק ערך אחד והמשתנה רק אם הטמפרטורה בה התגובה מתרחשת משתנה בכל כיוון. אפשר לבסס תחזיות לגבי התגובה הכימית, בהתאם לאפשרות קבוע שיווי המשקל הוא גדול או קטן. אם הערך הוא גדול מאוד, שיווי המשקל מעדיף התגובה ימינה והופך יותר מוצרים מאשר ריאגנטים היה. התגובה במקרה זה יכול להיקרא "מלא" או "כמותית".
אם הערך של קבוע שיווי המשקל הוא קטן, הוא תגובה חיובית מצד השמאל, כאשר כמות ריאגנטים הייתה יותר מאשר המוצרים נוצרים. אם ערך זה שואף לאפס, ניתן להניח כי התגובה אינה מתרחשת. אם הערכים של קבועי שיווי המשקל עבור קדימה והתגובות הפוכות זהים כמעט, את כמות המגיבים והמוצרים יהיו גם כמעט זהה. סוג של תגובה זו נחשבת הפיכה.
שקול ספציפי תגובה הפיכה
קח שני יסודות כימיים כגון יוד מימן, אשר כאשר מערבבים לתת חומר חדש - יודיד מימן.
H 2 + I 2 = 2HI
במהלך מהירות טייק נ 1 של התגובה הישירה, עם נ 2 - שיעור תגובה הפוך, k - קבוע שיווי המשקל. באמצעות חוק המסות, את הביטוי הבא:
v 1 = k 1 * ג (H 2) * ג (ואני 2),
v 2 = k 2 * ג 2 (HI).
כאשר ערבוב יוד מולקולרי (אני 2) ומימן (H 2) האינטראקציה שלהם מתחיל. בשלב הראשוני, את הריכוז המרבי של אלמנטים אלה, אבל בסופו של התגובה המרבית הוא הריכוז של התרכובות החדשות - יודיד המימן (HI). בהתאם לכך, יהיו שיעורי תגובה שונים. בהתחלה, הם יהיו מוגדלים. בסופו של דבר מגיע הרגע כאשר ערכים אלו שווים, וזה מצב זה נקרא שיווי משקל כימי.
הקבועים משקל כימי ביטוי מיועדים בדרך כלל עם סוגריים: [H 2], [I 2], [HI]. מאז שווה, אז מהירות שיווי המשקל:
k 1 [H 2] [I 2] = k 2 [HI] 2,
כך אנחנו מקבלים את המשוואה של קבועי משקל כימיים:
k 1 / k 2 = [HI] 2 / [H 2] [I 2] = ק
עקרון לה שטלייה-בראון
יש את הכלל הבא: אם מערכת נמצאת בשיווי משקל, כדי לייצר השפעה מסוימת (שינוי של תנאי שיווי משקל כימיים על ידי שינוי טמפרטורה או לחץ, למשל), והיתרה תהיה תזוזה כדי לנטרל את ההשפעה חלקית של השינויים. בנוסף כימיה, עיקרון זה חל גם במספר צורות שונות בתחומי הפרמקולוגיה וכלכלה.
קבוע ש"מ ודרכי הביטוי
ביטוי שיווי המשקל עלול לבוא לידי ביטוי במונחים של הריכוז של מוצרים מגיבים. כימיקלים רק בשלבי המימית, גזיים כלולים בנוסחא של שיווי משקל, מאז הריכוז של נוזלים ומוצקים אינם משתנה. אילו גורמים משפיעים על האיזון הכימי? אם זה כרוך נוזלי טהור או מוצק, זה נחשב שיש לו K = 1, ובהתאם לכך כבר לא יילקח בחשבון, למעט פתרונות מרוכזים מאוד. לדוגמה, מים טהורים יש פעילות של 1.
דוגמה נוספת היא פחמן מוצק, אשר יכול להיווצר על ידי תגובה של שתי מולקולות של פחמן חד-חמצני ליצירת פחמן דו חמצני פחמן. גורמים שעשויים להשפיע על האיזון, כוללים תוספת של מגיב או מוצר (שינוי הריכוז משפיע על האיזון). הוספת ריאגנט עלולה להוביל את הזכות במשוואה כימית שיווי משקל שבו יש יותר צורות של מוצר. המוצר בנוסף יכול להוביל לשיווי משקל עזב, כמו יותר הופך ריאגנטים צורות.
שיווי משקל מתרחש כאשר התגובה מתקיימת בשני הכיוונים, יש לו יחס קבוע של מגיבים ומוצרים. באופן כללי, שיווי המשקל הכימי הוא סטטי, מאז משקל מוצרים ריאגנטים הם קבועים. עם זאת, מבט מעמיק יותר חושף כי האיזון הוא למעשה תהליך מאוד דינמי, כמו התגובה נעה בשני הכיוונים באותו השיעור.
שיווי משקל דינמי הוא דוגמא של פונקציות של המצב היציב. עבור מערכת במצב יציב נצפה בעת הנוכחית, ההתנהגות ממשיכה בעתיד. לכן, פעם התגובה מגיעה לשיווי משקל, היחס בין ריכוזים מגיבים ואת המוצר נשאר אותו הדבר, אם כי היא מתרחשת.
כפי רק לספר על המתחם?
מושגים כגון שיווי משקל כימי שיווי משקל כימי קבוע, די קשה להבין. קחו את הדוגמה של החיים. האם אתה נתקע על גשר בין שתי הערים, ולשים לב לעובדה כי התנועה בכיוון השני בצורה חלקה נמדדת, בזמן שאתה תקוע ללא תקנה בתעבורה? זה לא טוב.
מה אם המכונה נמדד ועבר במהירות זהה בשני הצדדים? לא נותר לנו אלא את מספר המכוניות בשתי הערים קבעו? כאשר הכניסה ומהירות יציאה בשתי הערים זהה, אך מספר המכוניות בכל עיר הוא יציב לאורך זמן, מה שאומר כי כל התהליך הוא בשיווי משקל דינמי.
Similar articles
Trending Now