Константы равновесия и сое,тан системы в равновесном состоянии

При 693 К водород и иод находятся в закрытом сосуде. В исходном состоянии системы парциальные давления Ри, = 0,4521-10 и Pi, = 0,1682-10 Па. Равновесное парциальное давление HI Phi = = 0,3222-10 Па. Вычислите равновесные парциальные давления Hj и la и константу равновесия. [c.264]

Для оценки состояния равновесия в реакторе обычно используют равновесную степень превращения (равновесный выход продукта). Равновесной степенью превращения (X ) называется степень превращения исходных веществ в продукты реакции, отвечающая состоянию устойчивого равновесия системы. Равновесная степень превращения характеризует глубину протекания процесса, степень приближения его результатов к оптимальным в данных условиях. Она функционально связана с константой равновесия, причем характер этой зависимости определяется порядком реакции. Так, для реакции 1-го порядка [c.100]

Концентрации, устанавливающиеся в системе после достижения равновесия, зависят от соотношения количеств введенных исходных веществ. Концентрации продуктов имеют такие значения, что для каждой реакции в рассматриваемой системе сохраняется состояние равновесия, т. е. остаются постоянными равновесные значения констант для всех возможных реакций между исходными веществами, полупродуктами и конечными продуктами. В этом случае расчет состава смеси реагентов при равновесии основан на решении системы уравнений для Кр отдельных реакций. Часто некоторые из этих констант не зависят от других, что облегчает расчет. [c.162]

Жидкостно-адсорбционная молекулярная хроматография в ее приближающемся к равновесному варианте основана на различии в константах равновесия системы раствор — адсорбент для разных компонентов раствора. Даже при полном разделении компонентов смеси при прохождении данного компонента через слой адсорбента в колонне раствор содержит по крайней мере два вещества компонент анализируемой смеси и растворитель. Таким образом, теория равновесной жидкостно-адсорбционной хроматографии должна основываться на теории адсорбции из бинарных [1 —16] и более сложных [1, 4, 17, 18] жидких растворов. Эта теория разработана еще недостаточно и носит чисто термодинамический характер. Поэтому коэффициенты активности компонентов раствора в адсорбированном состоянии и константы равновесия определяются из самих экспериментальных изотерм адсорбции. Константы равновесия при упрощенных представлениях о структуре адсорбционного слоя могут быть определены через разности работ смачивания чистыми жидкими компонентами, которые, в свою очередь, могут быть найдены из разности работ насыщения адсорбента парами чистых жидких компонентов и их поверхностных натяжений. Однако все это ограничивает возможности расчета и делает его неточным. [c.205]

КОНСТАНТА РАВНОВЕСИЯ И СОСТАВ СИСТЕМЫ В РАВНОВЕСНОМ СОСТОЯНИИ [c.128]

Рассчитанные коэффициенты летучести п константы равновесия для равновесного состояния в системе метан—этан — м-нентан [c.14]

Реакция диспропорционирования пропилена протекает без изменения числа молей реагентов. Согласно принципу Ле-Шателье, равновесная глубина ее протекания не должна зависеть от давления в системе. Однако давление может влиять на равновесие, так как система отклоняется от идеального газообразного состояния, и это учитывается при расчетах с помощью коэффициентов активности Выражение для константы равновесия (реальное газообразное состояние) имеет вид [c.118]

В гетерогенных системах возможны как химические реакции, так и переходы веществ из одной фазы в другую (агрегатные превращения, растворение твердых веществ и др.). Равновесию гетерогенных систем отвечает равенство химических потенциалов каждого компонента во всех фазах, а также минимальное значение изохорного или изобарного потенциалов или максимальное значение энтропии всей системы при определенных условиях. Если в систему входит хотя бы одна фаза, состав которой изменяется в процессе приближения к равновесию, то равновесное состояние фазы и всей системы характеризуется константой равновесия, например в системах, состоящих из индивидуальных веществ в конденсированном состоянии и газов. В системах, состоящих из индивидуальных веществ в конденсированном состоянии, в которых состав фаз в ходе процесса не изменяется, а процесс идет до полного исчезновения одного из исходных веществ (например, полиморфные превращения веществ), понятие константы равновесия неприменимо. [c.161]

Рассматриваемая реакция катализируется неорганическими кислотами. Присутствие катализатора не меняет значения константы равновесия его влияние проявляется в уменьшении времени, необходимого для достижения системой равновесного состояния. [c.245]

Предложена новая теория описания химических равновесий, основанная на учете ионно-молекулярного состояния вещества в гомогенных системах (концепция состояния). Теория позволяет рассчитывать константы равновесия и равновесные концентрации реагирующих веществ в растворах с любой концентрацией. [c.39]

Изложенная схема расчета интеграла состояний системы не содержит ограничений на природу и величину потенциальной энергии межчастичного взаимодействия. Это позволяет определить аксиоматику построения математической модели состояния равновесной системы. Равновесный состав должен удовлетворять 1) уравнениям ЗДМ, описывающим образование молекулярных форм, приводящих к эффективному уменьшению экстремума свободной энергии Гиббса [5] 2) максимальному числу линейно-независимых стехиометрических уравнений закона сохранения вещества и заряда 3) уравнению связи измеряемого свойства системы с равновесными и исходными концентрациями составляющих частиц. Термодинамика не дает априорных оценок предельных концентраций компонентов системы, допускающих указанные приближения структуры жидкости. Состоятельным критерием возможности применения модели идеального раствора для комплексов, по-видимому, может служить постоянство констант химических равновесий при изменении концентраций компонентов системы, если число констант, необходимых для адекватного описания эксперимента, не превышает разумные пределы. [c.18]

При изучении равновесия гетерогенных систем мы сталкиваемся с двумя принципиально различными случаями. Если в систему входит хотя бы одна фаза, состав которой изменяется в процессе приближения к равновесию, то для этой фазы может быть найдена константа равновесия, которая и определяет конечное равновесное состояние всей системы. Это имеет место, например, в случае системы, состоящей из индивидуальных веществ в конденсированном состоянии и газов. [c.347]

Так как активность карбамида и комплекса, находящихся в твердом состоянии, равна единице, то константа равновесия определяется только активностью углеводорода в растворе. В равновесной системе всегда имеется часть углеводорода, не вступившего в комплекс с карбамидом, называемая равновесной остаточной концентрацией Ср, которая зависит от молекулярной массы углеводорода и температуры процесса. Зная величину Ср для [c.232]

Обычно говорят о константах равновесия процессов, соотнося между собою уравнения химических реакций и закона действующих масс. Однако в результате исследования равновесных состояний в принципе нельзя раскрыть действительный механизм химических превращений, т. е. такие исследования не несут никакой информации о характеристиках и последовательностях элементарных актов, определяющих химическое превращение. Кроме того, используемые уравнения реакций, правильно передавая стехиометрические взаимосвязи между химическими формами, могут не иметь ничего общего с реакциями, реально протекающими как при подходе к равновесию, так и после его достижения (равновесие динамично). А так как в равновесии вообще нельзя провести различий между начальными и конечными реагентами, совершенно безразлично, какой из формально возможных наборов процессов (точнее, наборов уравнений реакций) используется для последующей записи взаимосвязи между равновесными концентрациями реагентов (согласно ЗДМ). Необходимо только, чтобы список уравнений реакций был полным, т. е. отражал бы взаимосвязи между всеми представленными в равновесной системе формами. На математическом языке задача сводится к выбору подходящего базиса линейно-независимых уравнений реакций. Максимальное число таких уравнений равно числу сложных химических форм. [c.7]

Если реагенты и продукты реакции находятся во взаимном контакте, химическая реакция может достичь состояния динамического равновесия, в котором прямая и обратная реакции протекают с одинаковыми скоростями. Это состояние называется химическим равновесием. Свойства равновесной системы не меняются с течением времени. Для такой системы отношение произведения концентраций всех продуктов к произведению концентраций всех реагентов, каждая из которых возведена в степень, равную стехиометрическому коэффициенту данного участника реакции в ее полном химическом уравнении, называется константой равновесия К. Константа равновесия зависит от температуры, но на нее не влияют ни изменения относительных концентраций реагирующих веществ, ни давление в реакционной системе, ни наличие в ней катализатора. В гетерогенных равновесиях концентрации чистых твердых веществ или жидкостей не входят в выражение для константы равновесия. [c.60]

В каждом из расчетов прослеживалась история 5 10 молекул, поэтому статистическая ошибка полученных результатов не превышала 1%. Во всех вариантах результаты расчетов выводились из памяти машины через определенный временной шаг (общее число шагов равнялось 40). Величина шага была выбрана таким образом, что система приходила в состояние равновесия примерно за 20 шагов. В дальнейшем величины, характеризующие систему, испытывали слабые статистические флюктуации. Таким образом, были получены результаты, характеризующие как кинетику перехода системы из начального состояния в равновесное, так и само равновесное состояние. Контроль равновесности системы производился независимо по значениям функций распределения молекул по скоростям, средней энергии молекул, вкладу поступательных степеней свободы молекул в /У-функцию Больцмана и константе скорости химической реакции. Все эти величины принимали свои равновесные значения практически одновременно. [c.210]

Влияние изменения концентрации. Если к системе, находящейся в состоянии равновесия, прибавлять дополнительные количества одного из веществ, участвующих в реакции, то скорости прямого и обратного процессов изменятся, но таким образом, что система снова придет в состояние равновесия. В этом повом состоянии концентрации всех веществ будут отличаться от первоначальных, но соотношение между ними (определяемое константой равновесия) останется прежним. Иначе говоря, в равновесной системе нельзя изменить концентрацию только одного из веществ, не вызывая изменений концентраций всех остальных. В соответствии с принципом Л е Шателье в системе развивается процесс, уменьшающий концентрацию дополнительно вводимого вещества. [c.62]

Результаты общего сопоставления графиков с уравнениями. В табл. 6 приводятся результаты сопоставлений значений констант равновесия, полученных из графиков и рассчитанных по уравнениям, для всех равновесных состояний, наблюдаемых в системах, описанных в предыдущей статье этой серии [5]. За исключением значений для к-гептана, среднее отклонение К по графикам от рассчитанных по уравнениям составляет 5% и меньше. Следует отмстить, что порядок этой величины соответствует отклонению значений индивидуальных коэффициентов летучести от кривых. [c.44]

Для ответа на вопрос задачи необходимо оценить состояние рассматриваемой системы относительно ее равновесного состояния. Для этого достаточно сопоставить термодинамическую константу равновесия с выражением [c.143]

Зная равновесные количества реагентов, легко рассчитать константы равновесия различных линейно независимых реакций, определяющих равновесное состояние Например, пусть в системе протекает реакция [c.123]

Таким образом, константы равновесия в рамках обоих подходов совпадают. В силу единственности равновесного состояния в системе идеальных газов найденное распределение (7.54) также является единственным. [c.123]

В начальном состоянии система находится в равновесии, которое характеризуется константой равновесия и, соответственно, равновесными концентрациями Е, A, ЕА. Предположим, что в системе резко изменяется температура (Т Т 4- АТ). Это приводит к изменению константы равновесия (Д /С + А/С), которое определяется термодинамическим соотношением [c.207]

Зачастую химические реакции не идут до конца, т. е. экви-молярная смесь исходных веществ не полностью превращается в конечные продукты реакции. В таких случаях реакция приближается к некоторому равновесному состоянию, которое может быть заранее рассчитано на основе термодинамических данных (разд. 4.2). Примерами таких реакций являются образование аммиака, иодоводорода, многие окислительно-восстановительные реакции и т. д. Обратимость реакции особенно заметна в тех случаях, когда константа равновесия близка к 1. Если необходимо довести реакцию до конца, то следует удалять продукты реакции из равновесной смеси. На скорость таких реакций оказывает большое влияние обратная реакция, как только в достаточной степени повысится концентрация продуктов реакции. Скорость обратной реакции становится тем больше, чем ближе находится система к равновесному состоянию. При учете обратной реакции скорость образования, например, Н1 для реакции (2) вблизи состояния равновесия равна [c.175]

Подставляя произвольные концентрации реагентов и продуктов в выражение для константы равновесия, как было сделано выше, мы получим кажущуюся константу равновесия, которую обозначают буквой Q. Кажущаяся константа равновесия становится равной истинной константе равновесия К только тогда, когда концентрации всех компонентов реакционной системы достигнут своих равновесных значений, короче говоря, Q = К только при равновесии. Мы убедились, что если кажущаяся константа равновесия больше К, то вещества, указанные в правой части химического уравнения реакции, должны реагировать с образованием веществ, указанных в его левой части, другими словами, реакция приближается к равновесному состоянию, смещаясь справа налево. Короче, если Q > К, реакция сдвигается справа налево. И наоборот, если Q < К, реакция приближается к равновесному состоянию с образованием дополнительного количества продуктов (смещается слева направо). [c.50]

Под влиянием внешних воздействий или при изменении условий существования состояние системы изменяется и может наступить новое состояние равновесия, сопровождаемое изменением константы равновесия. Так, состояние равновесной смеси Нд, N2 и NHз можно изменить, например, добавив к ней некоторое количество водорода. В результате часть водорода прореагирует с азотом, увеличится количество аммиака и опять наступит равновесие. Заметим, что реакция системы на внешнее воздействие по своему характеру противоположна ему (добавление Нг извне, расходование Нг системой). Константа равновесия в этом примере остается постоянной, несмотря на изменение концентраций, и не отражает изменения состояния системы. [c.128]

Константа равновесия характеризует состав и энергетическое состояние системы при данной температуре, а выражение константы скорости позволяет объяснить механизм достижения реакцией равновесного (или другого) состояния. Например, процесс разложения фосфина и константа равновесия этой реакции описываются уравнениями [c.42]

Константа равновесия К не зависит от концентрации реагирующих веществ не изменяется при данной температуре с изменением концентрации и константа скорости реакции (к). В каждом новом состоянии системы равновесные концентрации всех веществ будут [c.189]

Таким образом, если между реагентами и другими компонентами системы имеет место термодинамическое взаимодействие (индивидуальные части этого взаимодействия, как правило, остаются неизвестными), то присутствие этих не участвующих в стехиометрическом уравнении веществ может более или менее сильно повлиять на значения равновесных концентраций. Разумеется, такое положение будет справедливым, если термодинамическое взаимодействие между участниками реакции и другими компонентами системы (сольватация, взаимная поляризация и т. д.) будет наблюдаться стационарно, а не только в момент образования активированного комплекса реакции. Другими словами, влияние постороннего вещества на константу равновесия Кс будет существовать тогда, когда оно образует с реагентами неидеальный раствор (твердый, жидкий, газообразный), или весьма тонкую смесь типа эвтектики. В этом случае силы взаимодействия между молекулами или атомами разных веществ дают иное термодинамическое состояние системы по сравнению с состоянием в отсутствие таких сил. Таким образом, постороннее вещество (катализатор, растворитель) вызывает добавочное поле, которое вносит соответствующее изменение в состояние системы. [c.169]

По-видимоМу, впервые на целесообразность непосредственно го использования энергии Гиббса или Гельмгольца системы для определения химического состава равновесий указал Я. Б. Зель дович [15]. На основе условия G=I,mi ii и используя условия сохранения атомов каждого элемента в ходе реакции, он показал, что, хотя константы равновесия связаны с rtii нелинейно , существует только один набор равновесных величин т,, имеющих физический смысл, т. е. единственность состояния равно--весия. [c.113]

Уравнение (2.30) используют также для экспериментального определения ДС реакций. Если определить концентрации веществ в состоянии равновесия, то можно вычислить константу равновесия и, следовательно, АС° реакции. Измерение равновесных концентраций следует проводить так, чтобы не нарушить равновесие системы. Для окрашенных веществ концентрацию удобно определять по интенсивности окраски. Часто применяют метод закалки равновесия - быстро охлаждают равновесную смесь до температуры, при которой реакция практически не идет, а затем проводят анализ. [c.211]

Пусть для реакции А-)-В при данной температуре константа равновесия /Ср = рв/рл. Если начальное давление вещества А равно 1,013-10 Па, то конечное равновесное /7а=Рв = 0,5-10 Па. Следовательно, система придет в равновесие, когда половина исходного вещества А превратится в В. С этой точки зрения казалось бы, что степень превращения равна /г- Но такая степень превращения является предельно возможной в заданных условиях, поэтому ее принимают за 1. Успешность проведения реакции следует оценивать по тому, насколько удалось приблизиться к предельному превращению. Если предельное значение принять за 1, то реально получаемые степени превращения будут дробными числами. Так, если исходное вещество А только на /з превратится в вещество В, а равновесное состояние соответствует превращению на 7г, то степень превращения будет 7з 42 = ь- [c.448]

Состояние равновесной химической системы характеризуется по закону действующих масс константой равновесия-. [c.82]

На основании закона действующих масс составьте выражение для константы равновесия. Эти системы с данным значением переводят в новое состояние равновесия с другим значением К , изменяя один из термодинамических параметров. Какой По данным значениям укажите, реагенты или продукты будут преобладать в равновесной смеси веществ. [c.89]

Равновесную систему с данным значением Кс переводят в другое состояние равновесия со значением К с- Укажите, какой термодинамический параметр системы для этого изменяют. Дайте обоснованный ответ. Почему изменение других параметров не вызывает изменения константы равновесия [c.32]

В качестве простейшего примера экспериментального определения константы равновесия могут быть приведены полученные при 445 °С данные для реакции Нг + Ь 2Н1. Рис. 1У-9 показывает, что при подходе с обеих сторон в рассматриваемой системе приблизительно через 2 ч достигается одно и то же равновесное состояние (78% Н1, 11% Нг и 11% паров Ь по объему). Найденные на опыте значения равновесных концентраций (в моль/л) при различных неэквивалентных соотношениях реагирующих веществ и вычисленные из них величины константЫ равновесия сопо- [c.130]

Индекс 1, 2 при К означает, что константа обмена характеризует равновесное состояние системы, причем замещаемый ион в фазе ионита обозначен индексом , а ион-вытеснитель (находящийся первоначально только в растворе) — индексом 2 . Физический смысл величины Ki,2 заключается в том, что константа ионообменного равновесия выражает количественную характеристику сорбиру-емости одного иона по сравнению с другим [c.82]

Ч Закон действующих масс. О степени протекания процесса можно судить на основании закона действующих масс, которому подчиняется система в состоянии равновесия частное от деления произведения равновесных концентраций продуктов реакции на произведение равновесных концентраций исходных веществ является величиной по стоянной (Гульдберг и Вааге, 1864—1867). Эту величину называют константой равновесия, ее обозначают К. [c.178]

В системах, подчиняющихся уравнению состояния идеальных газов, равновесные соотношения, как мы видели, определяются уравнением (19), связывающим иарцпа [ьпые давлеиия ]л =. т Р с константой равновесия Кр. [c.162]

Влияние выбора константы равновесия К на результаты расчетов. Константа равновесия К может иметь много значений, поэтому при расчетах необходимо принимать то значение К, которое наиболее реально характеризует состояние системы. К сожалению, при определении константы равновесия всегда имеется элемент риска. В критических случаях значение К лучше определять экспериментально. Если это невозможно, то необходимо выбрать такой метод определения Я, который больше всего подходит для данной системы. Один из практических подходов з аключается в том, чтобы убедиться, что все значения константы равновесия внутренне последовательны. Для этого, например, рекомендуется построить график зависимости log К от для каждого компонента. В результате должна получиться прямая линия. Если она не получается, то необходимо принять величины К такими, чтобы получить прямую линию. При выполнении этой процедуры необходимо уделить большое внима ние средней температуре кипения компонентов (от пропана до гексана). Внутренняя последовательность позволит уменьшить ошибку, которая появляется при применении равновесных данных. [c.72]

В соответствии со вторым законом термодинамики, можно определить константы равновесия и, следовательно, равновесные концентрации реагирующих веществ. Однако необходимо учитывать, что на практике в реальных системах степень превращения, которая характеризуется равновесным состоянием (см. главу III) может и не обеспечиваться. Следовательно, значение, вычисленное согласно термодинамическим положениям, пpeд тaвJJяeт собой предель1Г0 достижимую степень превращения. [c.207]

Однако эта формулировка недостаточна для утверждения, что катализатор не влияет на равновесие. Можно привести примеры, что вещество, удовлетворяющее приведенной формулировке, смещает равновесие процесса. Например, константа равновесия Кс (константа равновесия выражена через концентрации реагентов) диссоциации тетраоксида диазота Ы204Ч= 2К02 в растворе хлороформа оказывается в 100 раз меньше, чем ее значение в газовой фазе при той же температуре. Имеются неоднократные подтверждения того, что реакции между веществами, проведенные в различных растворителях, приводят к разным равновесным концентрациям компонентов процесса. Так, было показано, что направление ионных реакций обмена в смешанных растворителях может меняться в зависимости от природы растворителя. Разумеется, если каждое вещество характеризовать активностью и правильно выбирать его стандартное состояние в различных условиях, то константа равновесия, выраженная через активности Ка, будет неизменна при одной и той же температуре. Но активность представляет собой вспомогательную расчетную термодинамическую функцию, которая Б суммарной форме характеризует степень связанности молекул компонента. Она зависит от вида и концентрации каждого из других компонентов системы, от давления и температуры. [c.168]

Поскольку знамения АСиа, бр табулированы, расчет различных процессов и констант равновесия последних А ргэв осуществляется очень просто. Поэтому легко устанавливается соотношение равновесных парциальных давлений продуктов реакции и исходных вен1еств в системе при определенных условиях, отвечающих использованию стандартной энергии Гиббса реакции при 298 К. Отклонения от стандартной температуры и от стандартных состояний веществ требуют соответствующих пересчетов. [c.106]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология