Phản ứng thuận nghịch khái niệm cân bằng hóa học. Phản ứng hóa học thuận nghịch và không thể đảo ngược

Phản ứng thuận nghịch là gì? Đây là một quá trình hóa học diễn ra theo hai hướng ngược nhau. Xem xét những đặc điểm chính của những phép biến đổi đó, cũng như những thông số đặc trưng của chúng.

Ý nghĩa của sự thăng bằng là gì

Những phản ứng hóa học thuận nghịch ko dẫn tới những sản phẩm cụ thể. Ví dụ, lúc ôxít lưu huỳnh (4) bị ôxy hóa đồng thời với việc sản xuất ôxít lưu huỳnh (6), những thành phần ban sơ lại được hình thành.

Những quá trình bất thuận nghịch liên quan tới sự biến đổi hoàn toàn của những chất tương tác, một phản ứng tương tự đi kèm với việc tạo ra một hoặc nhiều sản phẩm phản ứng.

Phản ứng phân hủy là ví dụ về tương tác ko thể đảo ngược. Ví dụ, lúc đun nóng kali pemanganat, manganat kim loại, oxit mangan (4), được tạo thành, và khí oxy cũng được phóng thích.

Phản ứng thuận nghịch ko mang tức thị tạo ra kết tủa, phóng thích khí. Đây chuẩn xác là sự khác biệt chính của nó so với tương tác ko thể đảo ngược.

Thăng bằng hóa học là trạng thái của một hệ tương tác trong đó mang thể xảy ra thuận nghịch của một hoặc nhiều phản ứng hóa học, miễn sao tốc độ của những quá trình là bằng nhau.

Nếu hệ ở trạng thái thăng bằng động, ko mang sự thay đổi về nhiệt độ, nồng độ của thuốc thử, những thông số khác trong một khoảng thời kì nhất định.

Điều kiện dịch chuyển thăng bằng

Thăng bằng của một phản ứng thuận nghịch mang thể được giảng giải bằng cách sử dụng quy tắc Le Chatelier. Bản tính của nó nằm ở chỗ lúc một tác động bên ngoài tác động lên một hệ lúc đầu đang ở trạng thái thăng bằng động, phản ứng sẽ thay đổi theo hướng trái lại với tác động. Bất kỳ phản ứng thuận nghịch nào với sự trợ giúp của nguyên tắc này đều mang thể dịch chuyển theo chiều thuận trong trường hợp mang sự thay đổi về nhiệt độ, áp suất, cũng như nồng độ của những chất tương tác.

Nguyên tắc Le Chatelier "chỉ hoạt động" đối với thuốc thử ở thể khí, những chất rắn và lỏng ko được tính tới. Mang một mối quan hệ nghịch đảo giữa áp suất và thể tích, được xác định bởi phương trình Mendeleev-Clapeyron. Nếu thể tích của những thành phần ở thể khí ban sơ to hơn những sản phẩm phản ứng, thì để dịch chuyển thăng bằng sang phải, điều quan yếu là phải tăng áp suất của hỗn hợp.

Ví dụ, trong quá trình biến đổi cacbon monoxit (2) thành cacbon đioxit, Hai mol cacbon monoxit và Một mol oxi tham gia phản ứng. Điều này tạo ra Hai mol cacbon monoxit (4).

Nếu theo điều kiện của đề bài mà phản ứng thuận nghịch này dịch chuyển sang phải thì cần phải tăng áp suất.

Nồng độ của chất phản ứng cũng mang tác động đáng kể tới diễn biến của quá trình. Theo nguyên lý Le Chatelier, trong trường hợp tăng nồng độ của những thành phần ban sơ, trạng thái thăng bằng của quá trình dịch chuyển theo hướng sản phẩm của tương tác giữa chúng.

Trong trường hợp này, sự giảm (rút khỏi hỗn hợp phản ứng) của sản phẩm tạo thành góp phần vào dòng chảy của quá trình trực tiếp.

Ngoài áp suất, nồng độ, sự thay đổi nhiệt độ cũng mang tác động đáng kể tới quá trình phản ứng thuận hay nghịch. Lúc đốt nóng hỗn hợp ban sơ, thăng bằng dịch chuyển theo hướng thu nhiệt.

Ví dụ về phản ứng thuận nghịch

Xem xét trên một quá trình cụ thể những cách để chuyển trạng thái thăng bằng theo hướng hình thành những sản phẩm phản ứng.

2CO + O 2 -2CO 2

Phản ứng này là một quá trình đồng nhất, vì tất cả những chất ở cùng một trạng thái (khí).

Mang 3 khối lượng thành phần ở bên trái của phương trình, sau lúc tương tác chỉ số này giảm đi, Hai khối lượng được hình thành. Để quá trình trực tiếp tiến hành, cần phải tăng áp suất của hỗn hợp phản ứng.

Cho rằng phản ứng tỏa nhiệt, hạ nhiệt độ để tạo ra khí cacbonic.

Thăng bằng của quá trình sẽ dịch chuyển theo hướng tạo thành sản phẩm phản ứng với sự gia tăng nồng độ của một trong những chất ban sơ: oxy hoặc carbon monoxide.

Sự kết luận

Phản ứng thuận nghịch và ko thể đảo ngược đóng vai trò quan yếu trong cuộc sống của con người. Những quá trình trao đổi chất xảy ra trong thân thể chúng ta mang liên quan tới sự thay đổi mang hệ thống trong thăng bằng hóa học. Trong sản xuất hóa học, những điều kiện tối ưu được sử dụng để hướng phản ứng đi đúng hướng.

Phản ứng thuận nghịch là phản ứng xảy ra đồng thời theo hai chiều ngược nhau.

Phản ứng thuận nghịch - phản ứng trong đó những chất đã lấy được chuyển hoàn toàn thành những sản phẩm phản ứng ko phản ứng với nhau trong những điều kiện nhất định, ví dụ, sự phân hủy chất nổ, sự đốt cháy những hydrocacbon, sự hình thành những hợp chất phân ly thấp, kết tủa, hình thành những chất ở thể khí.

32. Thăng bằng hóa học. Nguyên tắc của Le Chatelier.

Thăng bằng hóa học là trạng thái của một hệ hóa học trong đó một hoặc nhiều phản ứng hóa học tiến hành thuận nghịch và tốc độ của từng cặp phản ứng thuận - nghịch bằng nhau. Đối với một hệ thống ở trạng thái thăng bằng hóa học, nồng độ của thuốc thử, nhiệt độ và những thông số khác của hệ thống ko thay đổi theo thời kì.

33. Nguyên tắc của Le Chatelier. Điều kiện để dịch chuyển thăng bằng hoá học.

Nguyên lý của Le Chatelier: nếu một tác động bên ngoài được tác động lên một hệ thống ở trạng thái thăng bằng, thì trạng thái thăng bằng dịch chuyển theo hướng làm suy yếu tác động bên ngoài.

Những yếu tố tác động tới thăng bằng hóa học:

1) nhiệt độ

Lúc nhiệt độ tăng, thăng bằng hóa học chuyển sang phản ứng thu nhiệt (hấp thụ), và lúc nó giảm, hướng tới phản ứng tỏa nhiệt (cô lập).

CaCO 3 u003d CaO + CO 2 -Q t →, t ↓ ←

N 2 + 3H 2 ↔2NH 3 + Q t ←, t ↓ →

2) sức ép

Lúc áp suất tăng, thăng bằng hóa học dịch chuyển theo thể tích những chất nhỏ hơn, và lúc giảm dần theo thể tích to hơn. Nguyên tắc này chỉ ứng dụng cho khí, tức là nếu chất rắn tham gia phản ứng, chúng ko được tính tới.

CaCO 3 u003d CaO + CO Hai P ←, P ↓ →

1mol = 1mol + 1mol

3) nồng độ của chất ban sơ và sản phẩm phản ứng

Với sự gia tăng nồng độ của một trong những chất ban sơ, thăng bằng hóa học dịch chuyển theo hướng những sản phẩm phản ứng, và với sự giảm nồng độ của những sản phẩm phản ứng - đối với những chất ban sơ.

S 2 + 2O 2 u003d 2SO 2 [S], [O] →, ←

Chất xúc tác ko tác động tới sự dịch chuyển của thăng bằng hóa học!

Kết thúc công việc -

Những khái niệm cơ bản của hóa học

Hóa học là khoa học về những chất và quy luật biến đổi của chúng, đối tượng nghiên cứu của hóa học là những yếu tố hóa học và hợp chất của chúng, một yếu tố hóa học, gọi loại nguyên tử .. định luật .. thứ tự những obitan chứa electron. ..

Nếu bạn cần tài liệu bổ sung về chủ đề này, hoặc bạn ko tìm thấy những gì bạn đang tìm kiếm, chúng tôi khuyên bạn nên sử dụng tìm kiếm trong cơ sở vật chất dữ liệu của chúng tôi về những tác phẩm:

Chúng tôi sẽ làm gì với tài liệu nhận được:

Nếu tài liệu này hữu ích cho bạn, bạn mang thể lưu nó vào trang của mình trên mạng xã hội:

tiếng riu ríu

Tất cả những chủ đề trong phần này:

Luật tương đương
Những chất tương tác với nhau với lượng tỷ lệ thuận với lượng tương đương của chúng. m (a) / m (b) = E (a) / E (b). Một chất tương đương là một hạt thực hoặc mang điều kiện của một chất tương đương với một ion

đám mây điện cực. Số lượng tử
Đám mây điện tử là một mô phỏng trực quan phản ánh sự phân bố mật độ điện tử trong nguyên tử hoặc phân tử. Để mô tả hoạt động của một electron trong nguyên tử, người ta đưa ra những số lượng tử: chap.

Mô phỏng cơ lượng tử về cấu trúc của nguyên tử
QMM dựa trên lý thuyết lượng tử của nguyên tử, theo đó điện tử mang cả tính chất của hạt và tính chất của sóng. Nói cách khác, vị trí của một electron tại một điểm nhất định mang thể

Định luật tuần hoàn và hệ thống tuần hoàn D.I. Mendeleev
Việc phát hiện ra Quy luật tuần hoàn của D.I. Mendeleev Định luật tuần hoàn được khám phá bởi D.I. Mendeleev lúc đang làm bài tập trong sách giáo khoa "Những nguyên tắc cơ bản của Hóa học", lúc gặp vấn đề

hợp chất vô sinh
Axit là những chất hóa học phức tạp. hợp chất gồm ion H và một lượng dư axit. Chúng được chia thành một thành phần và nhiều thành phần, chứa oxy và ko chứa oxy. Những cơ sở vật chất là

Muối và hóa chất của chúng. tính chất
Muối là một loại hợp chất hóa học bao gồm những cation và anion. Tính chất hóa học được xác định bởi tính chất của những cation và anion tạo nên thành phần của chúng. Muối tương tác với

liên kết cùng hóa trị. Độ bão hòa và định hướng
Liên kết cùng hóa trị là một chất hóa học giao tiếp giữa những nguyên tử, được thực hiện bởi những electron xã hội hóa. Kov. Liên kết là phân cực hoặc ko phân cực. Cov ko cực. kết nối n. trong phân tử mà mỗi hạt nhân nguyên tử với

Những quy định chính của lý thuyết VS. Sự lai ghép
Những quy định chính của thuyết VS: A) liên kết hóa học giữa hai nguyên tử hình thành do sự xen phủ AO mang hình. cặp điện tử. B) nguyên tử đi vào hóa chất. giao tiếp, trao đổi

liên kết hydro
Liên kết hydro là một dạng liên kết giữa nguyên tử âm điện và nguyên tử hydro H liên kết cùng hóa trị với một nguyên tử âm điện khác. Là nguyên tử âm điện, bạn mang thể

Trái phiếu người nhận tài trợ. Hợp chất phức tạp
Hình ảnh cơ chế. liên kết cùng hóa trị do hai electron của một nguyên tử (cho) và một obitan tự do của nguyên tử khác (nhận) gọi là. người nhận tài trợ. Hợp chất phức tạp là những hợp chất

hợp chất phức tạp. Liên kết hóa học trong một hợp chất phức tạp
Hợp chất phức tạp là một chất hóa học mang chứa những phần tử phức tạp. Chèm. liên kết-Trong những hợp chất phức hợp tinh thể với những phức chất tích điện, liên kết giữa những phức chất và trong

Sự phân ly của những hợp chất phức tạp. Hằng số ổn định của ion phức
Sự phân ly của một hợp chất phức tạp tiến hành theo hai giai đoạn: a) Sự phân ly thành những ion phức và thuần tuý với sự bảo toàn khối cầu bên trong của phức chất và b) sự phân ly của khối cầu bên trong, ổ.

Định luật trước hết của nhiệt động lực học. Luật Hess
Đầu t / d thứ 1: trong một quá trình nào đó, độ biến thiên nội năng U của hệ bằng tổng nhiệt lượng đã truyền và công. ΔU = Q - W Nếu hệ thống ở

Một và Hai định luật nhiệt động lực học. Tính hiệu ứng nhiệt của phản ứng hóa học
Công thức của định luật I về t / d: năng lượng ko được tạo ra hoặc bị phá hủy mà chỉ truyền từ dạng này sang dạng khác theo một tỷ lệ tương đương. Công thức của định luật thứ hai của t / d: trong một hệ thống cô lập

Định luật Hess và những hệ quả từ nó
Định luật Hess ': nhiệt của một phản ứng hoá học bằng tổng số nhiệt của một chuỗi phản ứng liên tục với những chất ban sơ và sản phẩm cuối cùng giống nhau. Những tính toán sử dụng những hệ quả của luật

Khái niệm về trạng thái tiêu chuẩn và sự hình thành nhiệt tiêu chuẩn. Tính hiệu ứng nhiệt của phản ứng hóa học
Trạng thái chuẩn - trong nhiệt động lực học hóa học, những trạng thái được chấp nhận mang điều kiện của những chất và thành phần riêng lẻ của dung dịch trong việc thẩm định những đại lượng nhiệt động lực học. dưới nhiệt tiêu chuẩn

Năng lượng miễn phí Gibbs. Hướng của một phản ứng hóa học
Năng lượng tự do Gibbs (hay thuần tuý là năng lượng Gibbs, hay thế năng Gibbs, hay thế nhiệt động theo nghĩa hẹp) là đại lượng biểu thị sự thay đổi năng lượng trong một phản ứng hóa học.

Tốc độ của một phản ứng hóa học. Quy luật của khối lượng hành động
Động học hóa học là một nhánh của hóa học nghiên cứu tốc độ phản ứng hóa học và cơ chế của phản ứng hóa học. Tốc độ của một phản ứng hóa học là số lần va chạm thuận lợi

Phương trình Arrhenius. Khái niệm về năng lượng hoạt hóa
lnk = lnA-Ea / 2.3RT Năng lượng kích hoạt là năng lượng tối thiểu mà những hạt phải mang để tham gia vào một tương tác hóa học.

Chất xúc tác. Xúc tác đồng nhất và ko đồng nhất
Chất xúc tác - một chất làm thay đổi tốc độ của một phản ứng hóa học, nhưng ko tham gia vào tương tác hóa học và được thải ra ngoài lúc kết thúc phản ứng ở dạng tinh khiết. Quá trình tăng tốc phản ứng lúc mang mặt

Tính chất đối chiếu của những dung dịch
Tính chất keo tụ của những dung dịch là những tính chất mà ở những điều kiện nhất định hóa ra ngang nhau và ko phụ thuộc vào bản tính hóa học của chất tan; tính chất của dung dịch phụ thuộc

Những định luật của Raoult. Điểm sôi và điểm đóng băng của dung dịch
Một tương đối ở trạng thái thăng bằng với một chất lỏng được gọi là bão hòa. Áp suất của tương đối tương tự đối với dung môi thuần chất (p0) được gọi là áp suất hoặc độ đàn hồi của tương đối bão hòa của pa tinh khiết

Thẩm thấu và áp suất thẩm thấu
Khuếch tán là quá trình xâm nhập lẫn nhau của những phân tử. Thẩm thấu là quá trình khuếch tán một chiều qua màng bán thấm của những phân tử dung môi về phía dung dịch mang nồng độ cao hơn.

Sự hòa tan của chất khí trong chất lỏng. Luật Henry
Độ tan của những chất bị tác động bởi nhiệt độ và áp suất. Tác động của chúng tới trạng thái thăng bằng trong dung dịch tuân theo nguyên lý Le Chatelier. Sự hoà tan của những chất khí kèm theo: A) toả nhiệt

Độ và hằng số điện li. Luật nhân giống của Ostwald
Sự điện li là sự phân li phân tử thành ion dưới tác dụng của những phân tử dung môi phân cực. E.d. ngụ ý về độ dẫn ion của dung dịch. Bằng cấp ed. - một trị giá bằng tỷ lệ

Sản phẩm ion của nước. Chỉ số hydro của môi trường
Tích số ion của nước - một trị giá bằng tích số của những cation hydro và những ion hydroxit là một trị giá ko đổi ở nhiệt độ nhất định (25 ° C) và bằng 10-14. kw =

Sự điện ly của nước. Chỉ số hydro của môi trường
Nước là chất điện ly lưỡng tính yếu. Những phân tử nước vừa mang thể góp vừa mang thể thêm những cation H +. Là kết quả của sự tương tác giữa những phân tử trong dung dịch nước, luôn mang và

Mức độ và hằng số thủy phân của những muối
Mức độ thủy phân liên quan tới tỷ lệ của một phần của muối bị thủy phân với tổng nồng độ của những ion của nó trong dung dịch. Được ký hiệu là α (hoặc hhydr); α = (chydr

Hoạt độ và cường độ ion của những dung dịch. Mối quan hệ giữa hệ số hoạt độ và cường độ ion của dung dịch
Hoạt độ của những thành phần của dung dịch là nồng độ hiệu dụng (biểu kiến) của những thành phần, mang tính tới những tương tác khác nhau giữa chúng trong dung dịch. a = f * c Cường độ ion của dung dịch - thước đo cường độ

Khái niệm về thế điện cực
Thế điện cực - hiệu điện thế giữa điện cực và chất điện phân xúc tiếp với nó (thường xảy ra nhất giữa kim loại và dung dịch điện phân). AI

Thế điện cực. Phương trình Nernst
Thế điện cực - hiệu điện thế giữa điện cực và chất điện phân xúc tiếp với nó (thường xảy ra nhất giữa kim loại và dung dịch điện phân). Ghim

điện cực khí. Phương trình Nernst để tính điện thế của những điện cực khí
Điện cực khí bao gồm vật dẫn loại Một xúc tiếp đồng thời với chất khí và dung dịch mang chứa những ion của chất khí này. Dây dẫn của loại thứ nhất phục vụ cho việc cung ứng và loại bỏ những điện tử và ngoài ra còn mang

Tế bào Galvanic. Tính toán EMF của một tế bào điện
TẾ BÀO GALVANIC - một nguồn dòng điện hóa học trong đó năng lượng điện được tạo ra do chuyển hóa trực tiếp năng lượng hóa học bằng phản ứng oxy hóa khử. Trong co

Nồng độ và phân cực điện hóa
sự phân cực nồng độ. Sự thay đổi thế điện cực do sự thay đổi nồng độ của thuốc thử ở lớp sắp điện cực trong quá trình dòng điện chạy qua được gọi là sự phân cực nồng độ. trong tôi

Sự điện phân. Định luật Faraday

Sự điện phân. sản lượng hiện tại. Điện phân với cực dương ko hòa tan và hòa tan
Sự điện phân là một quá trình vật lý và hóa học bao gồm sự phóng thích những thành phần của những chất hòa tan hoặc những chất khác trên điện cực, là kết quả của những phản ứng thứ cấp trên điện cực,

Những dạng ăn mòn chính. Phương pháp bảo vệ kim loại khỏi bị ăn mòn
Ăn mòn là quá trình phá hủy kim loại dưới tác động của những yếu tố môi trường điện hóa hoặc hóa học. Theo đó, hai loại ăn mòn được phân biệt, tùy thuộc vào phương pháp tương tác

ăn mòn hóa học. Tốc độ ăn mòn hóa học
Ăn mòn hóa học - ăn mòn do tương tác của Me với chất khí khô hoặc chất lỏng ko dẫn điện. Tốc độ ăn mòn hóa học phụ thuộc vào nhiều yếu tố.

Ăn mòn hiện tại lạc
Dòng điện lạc hướng tới từ những thiết bị điện hoạt động trên dòng điện một chiều, xe điện, xe điện ngầm, đường sắt điện, gây ra sự xuất hiện của một mảng trên những vật kim loại (dây cáp, đường ray).

Về mặt hóa học trong những điều kiện này, chúng đi sắp hết, cho tới lúc tiêu thụ hết một trong những chất tham gia phản ứng (NH4NO3 → 2H2O + N2O - ko thu được nitrat từ H2O và N2O dẫn tới kết quả dương tính).

Về mặt hóa học chảy đồng thời trong những điều kiện cho trước cả theo chiều thuận và chiều trái lại. Mang ít phản ứng ko thể đảo ngược hơn phản ứng thuận nghịch. Một ví dụ về phản ứng thuận nghịch là tương tác của hydro với iot.

Sau một thời kì, tốc độ hình thành HI sẽ bằng tốc độ phân hủy nó.

Nói cách khác, sẽ mang một trạng thái thăng bằng hóa học.

thăng bằng hóa học gọi là trạng thái của hệ mà tốc độ tạo thành những sản phẩm phản ứng bằng tốc độ chuyển hóa chúng thành những chất phản ứng ban sơ.

Thăng bằng hóa học là thăng bằng động, tức thị, sự thiết lập của nó ko mang tức thị sự kết thúc của phản ứng.

Quy luật của khối lượng hành động:

Khối lượng những chất tham gia phản ứng bằng khối lượng tất cả những sản phẩm của phản ứng.

Quy luật của khối lượng hành động thiết lập tỷ lệ giữa khối lượng của những chất phản ứng trong những phản ứng hóa học ở trạng thái thăng bằng, cũng như sự phụ thuộc của tốc độ của một phản ứng hóa học vào nồng độ của những chất ban sơ.

Những tín hiệu của trạng thái thăng bằng hóa học thực sự:

1. trạng thái của hệ thống ko thay đổi trong thời kì mà ko mang những tác động bên ngoài;

2. trạng thái của hệ thống thay đổi dưới tác động của những tác động bên ngoài, bất kể chúng mang thể nhỏ tới mức nào;

3. Trạng thái của hệ ko phụ thuộc vào việc nó tiếp cận trạng thái thăng bằng từ phía nào.

Ở trạng thái ổn định, tích của nồng độ của những sản phẩm phản ứng, chia cho tích của nồng độ của vật liệu ban sơ, theo lũy thừa bằng hệ số phân vị tương ứng, đối với một phản ứng nhất định ở nhiệt độ nhất định là một trị giá ko đổi, được gọi là ko đổi thế thăng bằng.

Nồng độ của những chất phản ứng ở trạng thái thăng bằng ổn định được gọi là nồng độ thăng bằng.

Trong trường hợp phản ứng thuận nghịch dị thể, biểu thức Kc chỉ bao gồm nồng độ thăng bằng của những chất ở thể khí và chất hòa tan. Vì vậy, cho phản ứng CaCO3 ↔ CaO + CO2

Trong điều kiện bên ngoài ko đổi, vị trí thăng bằng được duy trì trong một thời kì dài tùy ý. Lúc điều kiện bên ngoài thay đổi, vị trí thăng bằng mang thể thay đổi. Sự thay đổi về nhiệt độ, nồng độ của thuốc thử (áp suất đối với những chất ở thể khí) dẫn tới sự vi phạm sự thăng bằng của tốc độ phản ứng thuận và nghịch và do đó, làm mất thăng bằng. Sau một thời kì, sự đồng đẳng về tốc độ sẽ được khôi phục. Nhưng nồng độ thăng bằng của những thuốc thử ở những điều kiện mới sẽ khác nhau. Sự chuyển của một hệ từ trạng thái thăng bằng này sang trạng thái thăng bằng khác được gọi là . Thăng bằng hóa học mang thể được so sánh với vị trí của một chùm thăng bằng. Cũng giống như nó thay đổi theo áp suất của chất tải lên một trong những cốc, thăng bằng hóa học mang thể dịch chuyển theo phản ứng thuận hoặc nghịch, tùy thuộc vào điều kiện của quá trình. Mỗi lúc một trạng thái thăng bằng mới được thiết lập, tương ứng với những điều kiện mới.

Trị giá số của hằng số thường thay đổi theo nhiệt độ. Ở nhiệt độ ko đổi, trị giá Kc ko phụ thuộc vào áp suất, thể tích, nồng độ của những chất.

Biết trị số của Kc, mang thể tính được trị giá của nồng độ hoặc áp suất thăng bằng của từng chất tham gia phản ứng.

Chiều hướng do kết quả của những thay đổi trong điều kiện bên ngoài được xác định

Sự hòa tan như một quá trình vật lý và hóa học. sự giải thoát. Khắc phục. Tính chất đặc trưng của nước làm dung môi. Hyđrat. Tinh thể hydrat. Khả năng hòa tan của những chất. Sự hòa tan những chất rắn, lỏng và khí. Tác động của nhiệt độ, áp suất và bản tính của những chất tới độ tan. Phương pháp biểu thị thành phần của dung dịch: phần trăm khối lượng, nồng độ mol, nồng độ đương lượng và phần mol.

Mang hai lý thuyết chính về giải pháp: vật lý và hóa học.

Lý thuyết vật lý của những giải phápđược đề xuất bởi những người đoạt giải Nobel người Hà Lan J. Van't Hoff (1885) và nhà hóa học vật lý người Thụy Điển S. Arrhenius (1883). Dung môi được coi là môi trường trơ ​​về mặt hóa học, trong đó những phần tử (phân tử, ion) của chất hòa tan được phân bố đồng đều. Giả thiết rằng ko mang tương tác giữa những phân tử, cả giữa những phần tử của chất tan và giữa những phân tử của dung môi và những phần tử của chất tan. Những phần tử của dung môi và chất tan phân bố đều trong thể tích dung dịch do hiện tượng khuếch tán. Sau đó, lý thuyết vật lý chỉ mô tả thỏa đáng bản tính của một nhóm nhỏ những dung dịch, được gọi là dung dịch lý tưởng, trong đó những phần tử của dung môi và chất tan ko thực sự tương tác với nhau. Nhiều dung dịch khí là ví dụ về những dung dịch lý tưởng.

Lý thuyết hóa học (hoặc solvat hóa) về những giải pháp do D.I. Mendeleev (1887). Lần trước hết, trên một vật liệu thí nghiệm khổng lồ, ông đã chỉ ra rằng tương tác hóa học xảy ra giữa những phần tử của chất tan và những phân tử của dung môi, do đó những hợp chất ko ổn định mang thành phần thay đổi được hình thành, được gọi là nếu dung môi là nước). DI. Mendeleev đã khái niệm dung dịch là một hệ thống hóa học, trong đó tất cả những dạng tương tác đều gắn liền với bản tính hóa học của dung môi và chất hòa tan. Vai trò hàng đầu trong giáo dục lực liên phân tử ko bền và đóng vai trò liên kết hiđro.

Quá trình giải thể ko thể được trình diễn bằng một mô phỏng vật lý thuần tuý, chẳng hạn như sự phân bố thống kê của một chất tan trong dung môi do kết quả của sự khuếch tán. Nó thường đi kèm với một và sự thay đổi thể tích của dung dịch, do sự phá hủy cấu trúc của chất tan và sự tương tác của những phần tử dung môi với những phần tử của chất tan. Cả hai quá trình này đều kèm theo hiệu ứng năng lượng. Để phá hủy cấu trúc của chất hòa tan, cần , trong lúc sự tương tác của những phần tử của dung môi và chất tan phóng thích năng lượng. Tùy thuộc vào tỷ lệ của những hiệu ứng này, quá trình hòa tan mang thể thu nhiệt hoặc tỏa nhiệt.

Lúc đồng sunfat được hòa tan, sự hiện diện của những hyđrat được phát hiện thuận tiện bằng sự thay đổi màu sắc: muối trắng khan, tan trong nước, tạo thành dung dịch màu xanh lam. Thỉnh thoảng Nó liên kết mạnh với chất tan và lúc nó được tách ra khỏi dung dịch, nó sẽ đi vào thành phần của những tinh thể của nó. Những chất kết tinh mang chứa nước , và nước mang trong cấu trúc của những tinh thể tương tự được gọi là nước kết tinh. Thành phần của hydrat kết tinh được xác định bởi công thức của chất, cho biết số phân tử nước kết tinh trên một phân tử của nó. Vì vậy, công thức của tinh thể đồng sunfat (đồng sunfat) CuSO4 × 5H2O. Việc duy trì đặc tính màu của những dung dịch tương ứng bằng những hyđrat kết tinh là bằng cớ trực tiếp về sự tồn tại của những phức hợp hyđrat tương tự trong những dung dịch. Màu sắc của hydrat kết tinh phụ thuộc vào số lượng phân tử nước kết tinh.

Mang nhiều cách khác nhau để thể hiện thành phần của dung dịch.. Được sử dụng phổ biến nhất tan,

Nói chung, nồng độ mang thể được biểu thị bằng số lượng hạt trên một đơn vị thể tích hoặc là tỷ số giữa số hạt của một loại nhất định với tổng số hạt trong dung dịch. Lượng chất tan và dung môi được đo bằng đơn vị khối lượng, thể tích hoặc mol. Nói chung là, - đây là lượng chất hòa tan trong một hệ ngưng tụ (hỗn hợp, hợp kim hoặc trong một thể tích dung dịch nhất định). Mang nhiều cách khác nhau để thể hiện nồng độ của những dung dịch, mỗi cách trong số đó mang một ứng dụng chủ yếu trong một ngành khoa học và kỹ thuật cụ thể. Thông thường, thành phần của dung dịch được biểu thị bằng cách sử dụng đại lượng ko thứ nguyên (khối lượng và phân số mol) và đại lượng mang thứ nguyên (nồng độ mol của một chất, nồng độ mol của một chất - đương lượng và mol).

Phần khối lượng- một trị giá bằng tỉ số giữa khối lượng của chất bị hòa tan (m1) với tổng khối lượng của dung dịch (m).

Theo khả năng xảy ra phản ứng ngược, phản ứng hóa học được chia thành thuận nghịch và ko thuận nghịch.

Phản ứng hóa học thuận nghịch là những phản ứng mà những sản phẩm của chúng mang thể tương tác với nhau trong những điều kiện nhất định.

Ví dụ, tổng hợp amoniac là một phản ứng thuận nghịch:

N 2 + 3H 2 u003d 2NH 3

Quá trình tiến hành ở nhiệt độ cao, dưới áp suất và mang mặt chất xúc tác (sắt). Những quá trình tương tự thường mang thể đảo ngược.

phản ứng ko thể đảo ngược là những phản ứng mà những sản phẩm của chúng ko thể tương tác với nhau trong những điều kiện đã cho.

Ví dụ, phản ứng cháy hoặc phản ứng xảy ra với một vụ nổ - thông thường nhất, ko thể đảo ngược. Đốt carbon thu được ko thể thay đổi:

C + O 2 = CO 2

Thêm chi tiết về phân loại những phản ứng hóa học mang thể được đọc.

Xác suất tương tác của sản phẩm phụ thuộc vào những điều kiện của quá trình.

Vì vậy, nếu hệ thống mở, I E. trao đổi cả vật chất và năng lượng với môi trường, lúc đó những phản ứng hóa học trong đó, ví dụ, chất khí được hình thành, sẽ ko thể đảo ngược.

, lúc nung natri bicacbonat rắn:

2NaHCO 3 → Na Hai CO 3 + CO 2 + H Hai O

khí cacbonic được phóng thích và bay tương đối từ vùng phản ứng. Do đó, một phản ứng tương tự sẽ ko thể thay đổi theo những điều kiện.

Nếu chúng ta xem xét hệ thống đóng , chiếc mà ko thể trao đổi vật chất với môi trường (ví dụ, một hộp kín, trong đó phản ứng xảy ra), lúc đó khí cacbonic sẽ ko thể thoát ra khỏi vùng phản ứng, và sẽ tương tác với nước và natri cacbonat, lúc đó phản ứng sẽ thuận nghịch dưới những điều kiện này:

2NaHCO 3 ⇔ Na Hai CO 3 + CO 2 + H Hai O

Coi như phản ứng thuận nghịch. Để phản ứng thuận nghịch tiến hành theo sơ đồ:

aA + bB ⇔ cC + dD

Tốc độ của phản ứng trực tiếp theo quy luật tác dụng của khối lượng được xác định bằng biểu thức:

v 1 u003d k Một C A a C B b

Tỷ lệ phản hồi:

v 2 u003d k Hai C C C C C D d

Đây k 1k2 tuần tự là hằng số tốc độ của phản ứng thuận và phản ứng nghịch, C A, C B, C C, C D tuần tự là nồng độ của những chất A, B, C, D.

Nếu tại thời khắc ban sơ của phản ứng ko mang chất C và D trong hệ thì những hạt A và B chủ yếu va chạm và tương tác, và phản ứng chủ yếu xảy ra trực tiếp.

Dần dần, nồng độ của những hạt C và D cũng sẽ khởi đầu tăng lên, do đó, tốc độ của phản ứng ngược sẽ tăng lên. Ở một vài điểm Tốc độ của phản ứng thuận trở thành tốc độ của phản ứng nghịch. Trạng thái này được gọi là thăng bằng hóa học .

Vì vậy, thăng bằng hóa học là trạng thái của hệ thống trong đó tốc độ của phản ứng thuận và nghịch bằng nhau .

Vì tốc độ của phản ứng thuận và nghịch bằng nhau nên tốc độ tạo thành thuốc thử bằng tốc độ tiêu thụ chúng, và dòng điện nồng độ của những chất ko thay đổi . Nồng độ tương tự được gọi là thăng bằng .

Lưu ý rằng ở trạng thái thăng bằng cả phản ứng thuận và nghịch đều diễn ra, tức thị, những chất phản ứng tương tác với nhau, nhưng những sản phẩm tương tác với nhau với tỷ lệ như nhau. Đồng thời, những yếu tố bên ngoài mang thể tác động sự thay đổi thăng bằng hóa học theo chiều này hay chiều khác. Do đó, thăng bằng hóa học được gọi là di động, hoặc năng động .

Nghiên cứu trong ngành thăng bằng chuyển động khởi đầu vào thế kỷ 19. Trong những bài viết của Henri Le Chatelier, cơ sở vật chất của lý thuyết đã được đặt ra, sau đó được nhà khoa học Karl Brown khái quát hóa. Nguyên tắc thăng bằng chuyển động, hay nguyên tắc Le Chatelier-Brown, phát biểu:

Nếu hệ đang ở trạng thái thăng bằng, bị tác động bởi một yếu tố bên ngoài làm thay đổi bất kỳ điều kiện thăng bằng nào, thì những quá trình nhằm bù đắp tác động bên ngoài được tăng cường trong hệ.

Nói cách khác: Lúc một ngoại lực tác dụng vào hệ, thăng bằng sẽ dịch chuyển theo hướng bù cho ngoại lực này.

Nguyên tắc này, rất quan yếu, hoạt động cho bất kỳ hiện tượng thăng bằng nào (ko chỉ phản ứng hóa học). Tuy nhiên, hiện tại chúng ta sẽ xem xét nó trong mối quan hệ với những tương tác hóa học. Trong trường hợp phản ứng hóa học, tác động bên ngoài dẫn tới sự thay đổi nồng độ thăng bằng của những chất.

Ba yếu tố chính mang thể tác động tới phản ứng hóa học ở trạng thái thăng bằng - nhiệt độ, áp suất và nồng độ của chất phản ứng hoặc sản phẩm.

1. Như bạn đã biết, phản ứng hóa học kèm theo hiệu ứng nhiệt. Nếu phản ứng trực tiếp xảy ra với sự tỏa nhiệt (tỏa nhiệt, hoặc + Q), thì phản ứng trái lại tiến hành với sự hấp thụ nhiệt (thu nhiệt, hoặc -Q) và trái lại. Nếu bạn tăng nhiệt độ trong hệ thống, thăng bằng sẽ thay đổi để bù đắp cho sự gia tăng này. Hợp lý là với một phản ứng tỏa nhiệt, sự tăng nhiệt độ ko thể được bù đắp. Do đó, lúc nhiệt độ tăng, trạng thái thăng bằng trong hệ dịch chuyển theo hướng hấp thụ nhiệt, tức là hướng tới những phản ứng thu nhiệt (-Q); với nhiệt độ giảm dần - theo chiều của phản ứng tỏa nhiệt (+ Q).

2. Trong trường hợp thăng bằng phản ứng, lúc mang ít nhất một trong những chất ở pha khí thì thăng bằng cũng bị tác động đáng kể bởi sự thay đổi sức ép trong hệ thống. Lúc tăng áp suất, hệ thống hóa học quyết tâm bù đắp hiệu ứng này, và tăng tốc độ của phản ứng, trong đó số lượng những chất ở thể khí giảm. Lúc giảm áp suất, hệ tăng tốc độ của phản ứng, trong đó nhiều phân tử chất khí được tạo thành. Tương tự: với sự tăng áp suất, thăng bằng dịch chuyển theo hướng giảm số lượng phân tử khí, với sự giảm áp suất - theo hướng tăng số lượng phân tử khí.

Ghi chú! Hệ thống mà số lượng phân tử của chất khí và sản phẩm phản ứng là như nhau thì ko bị tác động bởi áp suất! Ngoài ra, sự thay đổi áp suất trên thực tế ko tác động tới thăng bằng trong dung dịch, tức là trong những phản ứng ko mang khí.

3. Ngoài ra, trạng thái thăng bằng trong những hệ thống hóa học bị tác động bởi sự thay đổi sự tập trung chất phản ứng và sản phẩm. Lúc nồng độ của những chất phản ứng tăng lên, hệ thống sẽ quyết tâm sử dụng hết chúng và tăng tốc độ của phản ứng thuận. Với sự giảm nồng độ của thuốc thử, hệ thống sẽ quyết tâm tích lũy chúng, và tốc độ của phản ứng nghịch tăng lên. Với sự gia tăng nồng độ của những sản phẩm, hệ thống cũng quyết tâm sử dụng hết chúng, và tăng tốc độ của phản ứng ngược. Với sự giảm nồng độ của những sản phẩm, hệ thống hóa học sẽ tăng tốc độ hình thành chúng, tức là tốc độ của phản ứng thuận.

Nếu trong một hệ thống hóa chất tốc độ của phản ứng thuận tăng đúng , hướng tới sự hình thành những sản phẩmtiêu thụ thuốc thử . Nếu một tốc độ của phản ứng nghịch tăng, chúng tôi nói rằng sự thăng bằng đã thay đổi Qua bên trái , hướng tới tiêu thụ thực phẩmtăng nồng độ thuốc thử .

Ví dụ, trong phản ứng tổng hợp amoniac:

N 2 + 3H 2 u003d 2NH 3 + Q

sự gia tăng áp suất dẫn tới tăng tốc độ phản ứng, trong đó một số lượng nhỏ hơn những phân tử khí được tạo thành, tức là phản ứng trực tiếp (số phân tử khí tham gia phản ứng là 4, số phân tử khí trong những sản phẩm là 2). Lúc áp suất tăng, thăng bằng dịch chuyển sang phải, về phía những sản phẩm. Tại tăng nhiệt độ sự thăng bằng sẽ thay đổi hướng tới một phản ứng thu nhiệt, I E. sang trái, về phía thuốc thử. Sự gia tăng nồng độ nitơ hoặc hydro sẽ chuyển trạng thái thăng bằng theo hướng tiêu thụ chúng, tức là ở bên phải, về phía sản phẩm.

Chất xúc tác ko tác động tới sự thăng bằng, bởi vì tăng tốc cả phản ứng thuận và nghịch.

trong động học hóa học, những phản ứng tương tự được gọi là xảy ra đồng thời và độc lập theo hai hướng - thuận và nghịch, nhưng với tốc độ khác nhau. Đối với những phản ứng thuận nghịch, đặc điểm là sau một thời kì sau lúc chúng khởi đầu, tốc độ của những phản ứng thuận và nghịch trở nên bằng nhau và trạng thái thăng bằng hóa học được thiết lập.

Tất cả những phản ứng hóa học đều mang thể thuận nghịch, nhưng trong những điều kiện nhất định, một số phản ứng mang thể chỉ tiến hành theo một chiều cho tới lúc những sản phẩm ban sơ sắp như biến mất hoàn toàn. Những phản ứng tương tự được gọi là . Thông thường, những phản ứng là ko thuận nghịch, trong đó ít nhất một sản phẩm phản ứng bị loại bỏ khỏi vùng phản ứng (trong trường hợp phản ứng trong dung dịch, nó tạo kết tủa hoặc phóng thích ở dạng khí), hoặc những phản ứng đi kèm với một lượng to dương tính. hiệu ứng nhiệt. Trong trường hợp phản ứng ion, phản ứng thực tế là ko thể đảo ngược nếu nó dẫn tới sự hình thành một chất rất kém hòa tan hoặc phân ly nhẹ.

Khái niệm về tính thuận nghịch của phản ứng được xét ở đây ko trùng với khái niệm về tính thuận nghịch nhiệt động. Một phản ứng thuận nghịch về mặt động học theo nghĩa nhiệt động học mang thể tiến hành ko thể đảo ngược. Để một phản ứng được gọi là thuận nghịch theo nghĩa nhiệt động lực học, tốc độ của quá trình trực tiếp phải khác rất ít với tốc độ của quá trình trái lại, và do đó, toàn bộ quá trình phải tiến hành chậm vô cùng.

Trong hỗn hợp khí lý tưởng và trong dung dịch lỏng lý tưởng, tốc độ của những phản ứng thuần tuý (một giai đoạn) tuân theo . Tốc độ của một phản ứng hóa học (1.1) được mô tả bằng phương trình (1.2), và trong trường hợp phản ứng trực tiếp, nó mang thể được trình diễn như sau:

trong đó là hằng số tốc độ của phản ứng trực tiếp.

Như thế này, tốc độ của phản ứng ngược là:

Do đó, ở trạng thái thăng bằng:

Phương trình này biểu thị quy luật tác dụng của khối lượng đối với thăng bằng hóa học trong hệ thống lý tưởng; K - c o n s t a n t a r a v n o v e s và i.

Hằng số phản ứng cho phép bạn tìm thành phần thăng bằng của hỗn hợp phản ứng trong những điều kiện nhất định.

Quy luật tác dụng của khối lượng đối với tốc độ phản ứng mang thể được giảng giải như sau.

Để một phản ứng xảy ra, sự va chạm của những phân tử của những chất ban sơ là cần thiết, tức là những phân tử nên tiếp cận nhau ở một khoảng cách theo thứ tự của kích thước nguyên tử. Xác suất tìm thấy một số lượng nhỏ tại một thời khắc nhất định phân tử chất L, m phân tử chất M, v.v. tỷ lệ với ....., do đó, số vụ va chạm trên một đơn vị thể tích trên một đơn vị thời kì tỷ lệ với trị giá này; điều này ngụ ý phương trình (1.4).

Leave a Comment

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *