Закон действия масс, константы определение

Протолитические, а также и многие другие реакции ионов являются обратимыми процессами. Поэтому при изучении ионных реакций часто приходится иметь дело с определением термодинамически равновесных концентраций тех или иных ионов. В то же время в результате сильных электростатических взаимодействий между ионами уже при малых концентрациях перестают быть применимыми законы для идеальных растворов, в частности, закон действия масс в его простейшей формулировке (хотя электростатические взаимодействия в растворе ослаблены по сравнению с газом, они остаются значительно более сильными, чем взаимодействие между незаряженными частицами). При расчетах равновесных концентраций ионов необходимо, как правило, пользоваться термодинамической константой равновесия, выраженной через активности ионов. [c.32]

ПРОИЗВЕДЕНИЕ РАСТВОРИМОСТИ — константа равновесия гетерогенной реакции растворения (или обратной реакции осаждения) малорастворимой соли в определенном растворителе. Процессы образования и растворения осадков имеют большое практическое значение для различных отраслей науки и промышленности. Константа равновесия реакции растворения, называемая произведением растворимости ПР , является произведением концентраций соответствующих ионов в насыщенном растворе. Эта величина постоянна при постоянной температуре и давлении и может быть одной из основных характеристик осадка, на основании которой изменяют растворимость осадка, рассчитывают оптимальные условия осаждения. Правило постоянства произведения концентраций вытекает из закона действующих масс, если его применить для насыщенного раствора малорастворимого электролита. Например, в насыщенном растворе хлорида серебра содержатся отдельные ионы Ag+ и С1 , находящиеся в равновесии с твердой фазой Ag l [c.204]

Большое внимание в демонстрациях уделено равновесию в растворах слабых электролитов. При изложении раздела химического равновесия следует отметить, что к растворам слабых электролитов, как к равновесным системам, приложим закон действующих масс. Константа равновесия у слабых электролитов или, как ее еще называют, константа электролитической диссоциации не зависит от концентрации раствора, а зависит только от температуры. Колориметрические методы определения pH наглядно демонстрируются в опытах 51 и 52. [c.102]

В то же время изменение в поглощении растворов под влиянием указанных факторов говорит о сдвиге реакции комплексообразования. Изучая поглощающие свойства растворов комплексов в варьируемых условиях, можно по уравнениям закона действующих масс и закона поглощения электромагнитных излучений найти связь константы равновесия с поглощающими свойствами данной системы и рассчитать эту константу. Следовательно, метод абсорбционной спектроскопии может быть использован также для изучения гидролиза и полимеризации в растворах, определения состава комплексных соединений и их констант устойчивости, так как в результате смещения равновесия изменяются спектральные свойства изучаемой системы. [c.46]

Ранее уже показано, что из закона действующих масс, зная константу равновесия и исходный состав системы, можно вычислить равновесный состав реагирующих веществ. Такие расчеты называют определением выхода реакции. Читатель должен приобрести достаточный навык в технике таких расчетов, поэтому ниже приведено несколько подробно разобранных примеров расчета газовых реакций (гомогенных и гетерогенных). Реакции в раствО)рах будут обсуждаться несколько позднее (гл. 35 и разд. 40.4). [c.269]

Сформулируем теперь этапы традиционного определения состава равновесной смеси сложной реакции. Они включают определение стехиометрических уравнений независимых обратимых простых реакций запись уравнений закона действующих масс независимых реакций, связывающих константы равновесия с концентрациями (количествами) компонентов формулирование дополнительных уравнений связи между концентрациями (количествами) компонентов или связи концентраций с химическими переменными, что позволяет получить замкнутую систему уравнений, в которой число уравнений равно числу неизвестных концентраций аналитическое или численное решение системы уравнений для нахождения концентраций (количеств) компонентов. [c.111]

Константы устойчивости могут быть определены с помощью кинетических или равновесных методов при использовании переменных величин, обсуждаемых ниже. Предполагается, что образуются только простые моноядерные комплексы ВА . Детальное обсуждение различных экспериментальных методов, а также способов определения констант устойчивости смешанных и полиядерных комплексов будет дано в следующих главах. Предполагается, что коэффициенты активности всех форм можно сохранять постоянными с помощью подходящей ионной среды (см. гл. 2), так что при этом закон действующих масс становится применим в концентрационном выражении. [c.56]

В наших расчетах по влиянию закона действия масс на скорость мономолекулярной реакции мы использовали константу закона действия масс а, определенную как отношение 2/ 3. Таким образом, наши расчеты эффектов ионной силы включают такую же, но никак не большую степень произвола и могут быть применены для анализа налагающихся эффектов. [c.403]

Введением в анализ химической концепции является установление с помощью стехиометрических расчетов количеств основных и вспомогательных веществ, которые теоретически необходимы для получения определенного количества продукта. Расчеты основаны на законах сохранения массы, постоянства состава и кратных отношений, а также на законе действия масс, если реакция обратима и известно значение константы равновесия. [c.102]

Здесь Ке—константа равновесия, выраженная через концентрации, а индекс е обозначает равновесные условия. В неидеальных системах константу равновесия Кс выражают через активности. Таким образом, оказывается, что термодинамическая активность соответствует действующим массам в уравнении закона действия масс (см. стр. 22), но следует обратить внимание на приведенное выше определение. [c.63]

Учитывая, что псе индикаторы представляют собой слабые электролиты, для определения константы их диссоциации используем закон действующих масс. Так, для равновесной реакции (VI,86) будем иметь [c.218]

Исследования химических равновесий включают 1) определение констант уравнений закона действующих масс реакций, соответствующих принятой модели 2) выбор одной из двух (или большего числа) химических моделей. [c.164]

Точка перехода и зона перемены окраски двухцветных индикаторов. Учитывая, что индикаторы являются слабыми электролитами, для определения константы их диссоциации может быть использован закон действия масс [c.62]

Величина выраженная через равновесные парциальные давления в идеальной газовой смеси, есть функция только температуры и не зависит от суммарного давления и парциальных давлений веществ в исходной смеси, т. е. от относительных исходных количеств веществ. Отметим, что величина Кр для равновесной смеси реальных газов зависит от давления. Очевидно, поскольку значение константы равновесия реакции не является произвольным, выбор стандартного состояния для нуля химического потенциала зависит от природы реагирующих веществ в том случае, когда имеется возможность химического взаимодействия между составляющими смеси. В силу этого соображения приведенный выше вывод не выдерживает критики, и поэтому представляет определенный интерес другой вывод закона действия масс, который не требует привлечения стандартных состояний. [c.241]

С,- — концентрация /-го реагента к — константа скорости реакции. Закон действия масс выполняется при определенных условиях. [c.25]

Таким образом, парциальные давления реагирующих газов при равновесии связаны между собой определенным соотношением, которое является выражением закона действующих масс. При постоянной температуре это дробь, числитель которой есть произведение парциальных давлений веществ, образующихся при реакции, а знаменатель — произведение парциальных давлений исходных веществ. Показателями степеней при парциальных давлениях являются стехиометрические коэффициенты, в которых данные вещества вступают в реакцию. При равновесии такая дробь есть величина постоянная и называется константой равновесия Кр. [c.49]

Если при одной и той же температуре газовые смеси находятся в нескольких разных сосудах под различными давлениями, то, несмотря на постоянство величины Кр во всех случаях, составы смесей могут отличаться друг от друга. Это обусловлено тем, что величина Кр определяет лишь отношение парциальных давлений продуктов и исходных веществ, а не их абсолютные величины. Для определения последних, кроме значения Кр, необходимо знать состав смеси до начала реакции. В этом случае знание константы равновесия позволяет рассчитать выход и состав равновесной смеси. Возможность подобных количественных расчетов определяет практическую важность закона действующих масс. [c.49]

Константа равновесия — не зависящая от концентрации функция состояния системы, в которой проходит химическая реакция. Это вытекает непосредственно из (14.13) и (14.17), поскольку значения 11° для всех компонентов реакции есть определенные, не зависящие от концентрации функции состояния. Следовательно, константа равновесия не зависит от пути, по которому развивается химический процесс, т. е. от механизма реакции. Напомним, что в 11.4 понятие константы равновесия было выведено в предположении, что скорости прямой и обратной реакции описываются законом действия масс, что справедливо лишь при определенном механизме реакции. [c.218]

При постоянной температуре максимальная работа, произведенная в результате самопроизвольной прямой или обратной реакции, зависит от разницы концентраций исходных веществ и продуктов реакции и от константы химического равновесия. Исходные концентрации в реакционной смеси задаются произвольно и, следовательно, известны. По ним с помощью закона действующих масс могут быть найдены равновесные концентрации и выход целевого продукта реакции. Вычисление максимальной работы через концентрации реагирующих веществ или, наоборот, определение положения равновесия по известной величине А тах = —AG при различных температурах и давлениях составляют две главные задачи в термодинамике химических равновесий. [c.131]

Учитывая, что индикаторы являются слабыми электролитами, для определения константы их диссоциации может быть использован закон действия масс [c.84]

Неосмотрительное применение закона действия масс (сформулированного в разд. 13.3) к определению констант равновесий в некоторых случаях может приводить к заметным ошибкам, связанным с отклонением свойств исследуемых систем от идеальных. Как известно, закон действия [c.240]

Естественно было ожидать, что и другие фуллерены с числом атомов углерода больше 60 также способны образовывать стабильные анионы. В ряде экспериментов такие анионы были зарегистрированы, причем наиболее интенсивными были сигналы, соответствующие o, С , С , j и , что качественно отвечало составу исследуемых твердых образцов. В работе приведены результаты экспериментального определения СЭ для целого ряда высших фуллеренов С(7о+2п)> где п=2...13. Например, для Сто величина СЭ составляет 2,73. 0,05, а для С74 2,90 0,05 эВ. В этой же работе отмечено, что существует равновесие между нейтральными молекулами и отрицательными ионами, участвующими в реакциях переноса заряда, а константа этого равновесия подчиняется закону действующих масс. [c.132]

Закон действующих масс определяет взаимосвязь между скоростью реакции и концентрациями реагентов. Константа скорости является характеристикой химического процесса, не зависящей от конценфации реагентов, но она, естественно, зависит от условий, прежде всего от температуры. В подавляющем большинстве случаев реагенты перед тем, как вступить в реакцию, активируются, т. е. приобретают энергию. Связано это с тем, что каждая частица (молекула, радикал, ион) представляет собой достаточно устойчивую сфуктуру. Ее перестройка требует ослабления определенных связей, а на это необходимо затратить энергию. Эта энергия, необходимая для осуществления химического превращения реагентов, называется энергией активации. Доля частиц, вернее, доля столкновений частиц-реагентов, энергия, которых превышает Е, согласно закону Больцмана равна exp(- y/ 7). Поэтому константа скорости может быть представлена в виде [c.43]

Каждая пара с большим стандартным окислительно-восстановительным потенциалом является окислителем по отношению к паре с меньшим стандартным окислительно-восстановительным потенциалом. Поэтому из двух возможных реакций всегда протекает та, которая отличается большей разностью окислительно-восстановительных потенциалов. Чтобы выяснить степень протекания той или иной реакции в определенном направлении, к состоянию равновесия между окислителем и восстановителем применяют закон действующих масс. При этом константу равновесия окислительно-восстановительной реакции вычисляют, исходя из стандартных окислительно-восстановительных потенциалов обеих пар по уравнению [c.70]

Уравнение константы равновесия (И.,8) есть следствие закона действующих масс (здм), который утверждает, что при постоянной температуре скорость любого процесса зависит от концентрации реагирующих частиц, [см. уравнение (II. 4)]. При этом предполагается, что здм и уравнение (II. 8) действительны при любых концентрациях. Опыт, однако, показывает, что уравнения (И. 4) и (II. 8) справедливы только при низких концентрациях реагирующих веществ, тогда как при высоких концентрациях они точно не выполняются, причем отклонения быстро нарастают с увеличением концентрации реагентов. Константа равновесия К также начинает изменяться вместе с изменением концентрации реагентов, т. е. фактически перестает быть постоянной величиной. Отсюда следует, что эти уравнения являются в сущности идеализацией и действительны только при определенных граничных условиях, а именно при большом разбавлении. [c.18]

Считалось, что при определении констант- скоростей реакций для сложных многоступенчатых процессов с учетом закона действующих масс основные трудности возникают из-за сложности решения нелинейных систем дифференциальных уравнений скоростей реакций. Для преодоления этих трудностей используются некоторые допущения, позволяющие нелинейные системы дифференциальных уравнений второго порядка сделать линейными [1, 2] сюда же надо отнести и числовые методы, которые дают возможность считать константы скоростей реакций на ВЦМ, но при этом делается ряд ограничений на константы скоростей реакций [4], и другие методы. Причем характерным моментом для всех расчетов явилось то, что точность определения коистаит для последующих ступеней все время падала. Это объясняли тем, что с глубиной протекания многоступенчатого процесса на него влияет целый ряд побочных реакций. Кроме того, поскольку с глубиной замещения значение текущей концентрации первоначального базисного компонента определить становилось невозможным, точность вычисления соответствующих относительных констант также резко падала. Перечисленные причины были сопутствующими следствиями данного метода, а сам метод до сих нор не вызывал никакой критики. Однако на основе изложенного материала должен быть пересмотрен и сам метод составления систем дифференциальных уравнений скоростей реакций. [c.104]

Различие между гомогенными и гетерогенными каталитическими реакциями проявляется существенно в кинетике этих реакций, с точки зрения приложения закона действующих масс, определения констант скоростей, порядка реакций и энергии активации. [c.309]

Систематические работы по определению состава и констант устойчивости комплексных соединений в растворах проводились многими исследователями. Работа Остромысленского [1] является одной из самых первых работ в этой области, выполненных в России. Остромысленский предложил метод определения состава соединения, образующегося в растворе. Растворы реагирующих веществ смешиваются в различных соотношениях, но при этом сумма концентраций остается одинаковой. Используя закон действия масс, он показал, что количество соединения В Ат достигнет максимума в том опыте, где реагирующие компоненты смешаны в отношениях, в которых они реагируют друг с другом. Много позже французский исследователь Жоб опубликовал работу, теоретическая часть которой по существу совпадает с работой Остромысленского. [c.489]

А. К. Бабко одним из первых ввел представление о ступенчатой диссоциации комплексов в растворах и внес большой вклад в изучение соответствующих равновесий, применив принципы физикохимического анализа. Он развил теоретические основы методов определения состава и констант устойчивости комплексов с использованием методов, основанных на законе действия масс и фотометрической регистрации хода реакции. Эти исследования обобщены в его книге Физико-химический анализ комплексных соединений [c.40]

Впервые количественное изучение химического равновесия началось с 1864 г., когда Гульдберг и Вааге сформулировали закон действующих масс. Первые определения констант равновесия в растворе, как правило, относились к равновесиям с участием протонов, но в конце прошлого века методы изучения кислотно-основных систем были также применены для исследования комплексообразования между ионами металла и простыми неорганическими лигандами, такими, как аммиак и галоге-нид-ионы. В наше время изучены различные типы равновесий в растворе например равновесия полиосновных кислот при нали чии комплексов ионов металлов, хелатных комплексов ионов металлов с би- и полидентатными лигандами, смешанных комплексов ионов металлов, содержащих два или более различных типов лигандов, полиядерных комплексов, содержащих более одного иона металла, молекулярных комплексов, олигомеров органических молекул, систем протеин-ион и протеин-протеин. Для изучения комплексообразования были использованы различные методы, и для анализа полученных результатов были разработаны новые методы расчета. [c.7]

Конечную точку титрования можно установить непосредственно достаточно точным добавлением титранта по каплям. Для логарифмических кривых титрования точка эквивалентности должна попадать на скачок титрования (т = 1). В соответствии с законом действующих масс активности титруемого вещества и титранта изменяются в этот момент на несколько порядков. Если один из реактантов отличается от остальных легко различимыми признаками, то по нему можно зафиксировать момент окончания реакции (например, перманганатометрия, иодометрия, процессы осаждения и растворения). В этом случае реакция является самоиндикаторной. Широка используемый прием индикации конечной точки титрования заключается в добавлении к титриметрической системе многоцветных индикаторов такой же химической природы. Если общая концентрация индикатора составляет примерно 10" —10 концентрации титруемого вещества, то при т = 1 происходит скачкообразное изменение свойств индикаторной системы, воспринимаемое визуально как момент окончания реакции. Это становится возможным при наличии определенных соотношений между константами равновесий в системах титруемого вещества, титранта и индикаторной системы. [c.68]

Раствори сильных электролитов. Строго говоря, закон действия масс применим лишь к идеальным газам и идеальным растворам, поскольку ои имеет статистическое обоснование, которое не учитывает действие силовых полей частиц. Опыт показывает, что он ирименим и к разбавленным растворам слабых электролитов и неэлектролитов. Так, нанример, константа ионизации уксусной кислоты нри изменении концентрации остается постоянной. Но даже для очень разбавленных растворов сильных электролитов уравнение (2.72) неприменимо и определенная с помощью вытекающих из (2.72) соотношений (2.74) и (2.76) константа ионизации зависит от концентрации [c.250]

Величина k в формуле (13.2) закона действующих масс называется константой скорости (удельной скоростью). Из уравнения (13.2) видно, что константа скорости численно равна скорости данной реакции в случае равенства единице концентраций всех исходных веществ. Константа скорости. эависит от тех же факторов, что и скорость данной реакции, кроме концентрации реагирующих веществ и времени. Если какая-либо реакция протекает при постоянной температуре и при постоянстве других условий, то константа скорости этой реакции является определенной величиной и может характеризовать реакцию. В отличие от этого скорость реакции в качестве ее характеристики непригодна, так как она постоянно изменяется в ходе больщинства реакций. [c.255]

В 1864 г. Гульдберг п Вааге обнаружили экспериментально, что в химических реакциях достигается определенное состояние равновесия, приближение к которому осуществляется с любой стороны. Они, по-ви-днмому, первыми поняли, что существует математическое соотношение между концентрациями реагирующих веществ и продуктов реакции при равновесии. В 1877 г. Вант-Гофф высказал предположение, что в выражение для константы равновесия в случае гидролиза этилацетата концентрация каждого реагента должна входить в первой степени, поскольку стехиометрические коэффициенты всех реагентов в уравнении данной химической реакции равны единице. Для обозначения концентраций Гульдберг и Вааге употребляли термин действующие массы поэтому мы продолжаем пользоваться выражением закон действующих масс , хотя теперь нам ясно, что химические равновесия могут быть точно описаны только при помощи активностей. [c.145]

Задачей физической химии, а точнее термохимии и термодинамики, и является определение тепловых эффектов химических реакций, их зависимости от условий и в первую очередь от температуры. Изучение тепловых явлений, сопровождающих химические реакции, а также некоторых термических свойств реагирующих веществ, а именно их энтропий и теплоемкостей, позволяет установить общие критерии самопроизвольного течения реакции, а также критерии равновесия. При этом в результате некоторых приближений можно вывести один из важных законов химии — закон действующих масс, открытый на основании иных предположений норвежскими учеными Гульдбергом и Вааге (1867). Суть дела можно свести к возможности теоретического вычисления константы равновесия (Кр) и определению [c.5]

Кинетика гетерогенных процессов в однокомпонентных системах. Фазовые превращения химически однородных веществ (испарение и конденсация, плавление и кристаллизация, сублимация и десублимация) — примеры гетерогенных процессов в однокомпонентных системах. Эти процессы характеризуются определенной энергией активации, поэтому константы их скоростей как функции температуры выражаются уравнениями типа (V,16). Рассмотрим систему жидкость пар с кинетической точки зрения. Согласно закону действия масс, скорости испарения и конденсации равны i. f n = -Кисп И = Ккон . где Р — давление пара при данной тем- [c.200]

ПРИМЕНЕНИЕ рН-СТАТИЧЕСКОГО ТИТРОВАНИЯ ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ИОННЫХ РАВНОВЕСИЙ И ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОНЦЕНТРАЦИЙ ОРГАНИЧЕСКИХ КИСЛОТ Основой изучения ионных равновесий в растворах являются уравнения материального баланса (МБ), электронейтральности растворов (ЭН) и закон действия масс (ЗДМ). Однако использование этих уравнений возможно, если в них входят в качестве переменных концентращ1И ионов, в частности, ионов водорода [Н ], информацией о которых является экспериментальное pH. Но последнее отражает не концентрацию, а активность этих ионов. Кроме того, экспериментальное pH зависит от ряда других факторов - диффузионных потенциалов, погрешностей шкалы стандартов, асимметричных потенциалов, точного выполнения электродной системой водородной функции. Б связи с этим разница между найденными из pH значения1у1и [Н ] и их истинными значениями может быть весьма велика. Ошибка при непосредственном пересчете pH на [Н ] может достигать сотни процентов, что приведет к ошибке при расчете констант равновесия на несколько порядков. Решение этой проблемы сводится либо к стандартизации по растворам сильных кислот или щелочей в присутствии нейтральных электролитов, либо к расчетам коэффициента активности по приближенным уравнениям Дебая-Гюккеля. Оба метода не являются точными и имеют ряд известных из [c.92]

На основе определенных предположений относительно способов комбинации были рассчитаны индивидуальные параметры п и bi для иона хлора и двух ионов фталата. Для С1" во фталатном растворе их значения оказались равными 3,76 и 0,1 А, соответственно. Далее могут быть рассчитаны ионные коэффициенты активности. Значения ран фталатных растворов были выведены посредством применения закона действия масс из термодинамической константы диссоциации, состава раствора и коэффициентов активности ионов фталата. Значения pHs, приведенные в табл, IV-5, были получены из значений р(ануа)° для 0,05т бифталата калия [36] с применением условия, предложенного Бейтсом — Гуггенгеймом (1.27"). Разница между ран, определенным двумя ме- [c.82]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология