Константы равновесия химических взаимодействий

Итак, чтобы ответить на вопрос о возможности самопроизвольного протекания реакции слева направо или, наоборот, справа налево, необходимо знать состав реакционной смеси в момент ее приготовления и константу равновесия при данной температуре. По значениям парциальных давлений и константы согласно (75.3) рассчитывают величину АгО)р,т, являющуюся, согласно Вант-Гоффу, мерой химического сродства взаимодействующих в реакции веществ. Поэтому величину (А г называют иногда просто сродством. Если в момент смешения относительные парциальные давления каждого реагента равны единице (все вещества вступают в реакцию в своих стандартных состояниях), то уравнение (75.3) запишется в виде [c.248]

Если не удается определить константу равновесия реакции взаимодействия исследуемой системы и вспомогательной, то химическое сродство AG° вычисляют по уравнению AG° = ДЯ° — TAS°. Тепловой эффект АН° реакции в растворе может быть определен калориметрически. Необходимые сведения об энтропии ионов в растворе можно найти в литературе, например [151, гл. 3 152, прилож. 1]. Стандартное химическое сродство реакции можно также вычислить, если воспользоваться свободными энергиями образования ионов в водном растворе. [c.71]

В тех случаях, когда химические реакции не соответствуют перечисленным требованиям, можно пользоваться теми же приемами, что и в обычном титриметрическом методе. Если скорость реакции небольшая или если константа равновесия недостаточно велика (особенно при реакциях с образованием гетерогенных фаз), можно прибавить избыток титранта к определяемому веществу и после завершения основной реакции титровать избыток другими подходящими титрантами (метод обратного титрования). При недостаточно больших константах равновесия реакций титрование может быть успешным, если создать подходящие условия, т. е. подобрать pH среды, растворитель (применение органических растворителей), предусмотреть удаление из сферы реакции одного из продуктов взаимодействия и т. д. Иногда положительный эффект дает нагревание раствора. [c.37]

Межмолекулярные взаимодействия играют важную роль в осуществлении многих химических и биологических процессов. Образование водородной связи, перенос заряда, возникающие в результате слабых межмолекулярных взаимодействий, меняют не только химические свойства самих молекул, участвующих в них, но и физико-химические свойства среды, в которой осуществляются такие взаимодействия. Для описания состояния, в котором находятся молекулы, используют термин молекулярный комплекс , время жизии которого чрезвычайно мало — порядка Ю —10 с. Образование мо-лекулярны х комплексов регистрируют спектральными методами, так как физические свойства комплексов отличаются от свойств чистых компонентов. Одним из спектральных методов, позволяющих получить информацию о величинах констант равновесий, термодинамических и спектральных характеристик молекулярных комплексов, является спектроскопия ЯМР. [c.98]

КОНСТАНТЫ РАВНОВЕСИЯ ХИМИЧЕСКИХ ВЗАИМОДЕЙСТВИЙ [c.38]

Теория каталитических реакций исходит из некоторых общих положений а) катализ как метод изменения скорости реакции применим только тогда, когда энергия Гиббса взаимодействия при данных условиях отрицательна (Д(7<0) б) в присутствии катализатора изменяется механизм химической реакции, она протекает через новые стадии, каждая из которых характеризуется невысокой энергией активации. Таким образом действие катализатора сводится к тому, что он значительно снижает энергию активации катализируемой реакции в) при катализе не изменяется тепловой эффект реакции г) если катализируемая реакция обратима, катализатор не влияет на равновесие, не меняет константы равновесия и равновесных концентраций компонентов системы. Он в равной степени ускоряет и прямую, и обратную реакции, тем самым сокращая время достижения равновесия д) катализаторы обычно действуют избирательно, селективно. Катализатор, активно ускоряющий одно взаимодействие, безразличен к другому. Избирательность действия зависит не только от природы катализатора, но и от условий его применения. [c.138]

Смачивание жидкостями с высоким поверхностным натяжением обычно носит специфический характер, т. е. данная жидкость может смочить лишь такие вещества, при контакте с которыми возникают силы химического взаимодействия. Поэтому при анализе влияния физико-химических факторов на смачивание в системах с химическим взаимодействием нужно учитывать константы равновесия химических реакций, различие химических потенциалов компонентов в твердой и жидкой фазах и другие химические факторы. [c.80]

Чтобы сформулировать признаки, отличающие истинное химическое равновесие, рассмотрим, как возникает состояние истинного химического равновесия, и определим его важнейшую количественную характеристику — константу равновесия. Химическое равнов сие может устанавливаться только в тех системах, где, происходят обратимые реакции. Реакция является обратимой, если в системе одновременно с взаимодействием реагентов, приводящим к образованию продуктов (прямая реакция), происходит превращение продуктов обратно в реагенты [c.30]

В связи с тем, что до сих пор отсутствует единая терминология и обозначения параметров экстракционных процессов, в целях унификации в сборнике приняты следующие определения и обозначения, в известной мере учитывающие рекомендации Комиссии по аналитической химии. Под константой распределения К понимается константа равновесия химической реакции взаимодействия экстрагируемого вещества с экстрагентом или с реагентом, находящимся в органической фазе. Коэффициентом распределения О называется [c.3]

Равновесие в гетерогенных процессах, определяющее равновесный выход продукта, зависит от температуры, давления и концентраций взаимодействующих веществ. Расчеты гетерогенного равновесия производят на основе уравнений (IV,5) — (IV,30) для вычисления констант равновесия химических реакций, а также правила фаз и закона распределения вещества. [c.75]

Непосредственное определение рКа С—Н-кислот обычными физико-химическими методами (потенциометрия или кондуктометрия) возможно лишь в редких случаях. Для установления рКа этих кислот определяют константу равновесия процесса взаимодействия их с металлорганическими производными другого соединения, рКа которого известно [c.166]

Примеры исследованных реакций колебательно-возбужденных молекул с атомами приведены в табл. 34, где даны значения констант скоростей химического взаимодействия колебательно-возбужденных молекул [к), а также — эффективные константы скорости, найденные для условий термодинамического равновесия (ко). [c.368]

Однако все эти методы определения константы равновесия реакции взаимодействия между двумя веществами основаны на присутствии третьего компонента — растворителя, который считается индифферентным. Именно с изменением свойств растворителя связаны методы расчета выхода реакции в перечисленных работах. Так, метрические исследования Н. И. Степанова были основаны на определении изотермической растворимости третьего, химически [c.175]

Предложена классификация априорных методов оценки термодинамических характеристик веществ и констант равновесия. Более подробно рассмотрено применение методов сравнительного расчета и упрощенных термохимических моделей химического взаимодействия, в том числе моделей электростатического типа. [c.193]

При ассоциации, диссоциации или химическом взаимодействии третьего компонента хотя бы в одной из фаз наблюдаются значительные отклонения от закона распределения (непостоянство К)- Экспериментальное изучение характера этих отклонений позволяет находить степень ассоциации или диссоциации растворенного вещества, его активность в том или ином растворителе, константу равновесия реакции, протекающей в одной из фаз и т. д. [c.201]

При этом важно отметить, что и в состоянии термодинамического равновесия молекулы веществ, участвующих в реакции, могут взаимодействовать между собой. Однако вследствие того, что скорости прямой и обратной реакций равны между собой, мы не замечаем изменения концентрации реагирующих веществ. Такое состояние называют динамическим равновесием в химической системе. Для расчета константы равновесия из термодинамических данных вполне достаточно знать обычное уравнение химической реакции со стехиометрическими коэффициентами, например [c.147]

Более того, термодинамические свойства вещества, внутренняя энергия, теплоемкость, энтропия и т. д. во многом определяются колебательным движением молекул. Частоты таких колебаний используются при расчетах констант равновесий в химических процессах. Межмолекулярное взаимодействие также непосредственно сказывается на характере колебательных спектров. Кинетические свойства веществ, т. е. скорость протекания химических реакций, в значительной мере определяются характером колебаний молекул. Колебательные спектры многоатомных молекул применяются и в аналитической химии — для спектрального анализа химических соединений и их смесей. [c.208]

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]

Положительное значение ДО указывает на невозможность при данных концентрационных условиях прохождения реакции в прямом направлении (реакции этерификации). Реакция про-текает в обратном направлении — эфир взаимодействует с водой. Однако, в каких бы концентрациях ни были взяты вещества, при достижении химического равновесия всегда устанавливается одно и то же соотношение компонентов, определяемое константой равновесия [c.83]

Адсорбция на ровной поверхности зависит в основном от природы адсорбента и адсорбата, ет их взаимного сродства. Необло-димо различать влияние этих факторов на величину адсорбции. 4 и на константу адсорбционного равновесия К- Чем сильнее взаимодействие адсорбент — адсорбат, тем больше К и тем большая величина мономолекулярной адсорбции А достигается при тех >i e равновесных давлениях 1глн концентрациях. Обычно считают, что сродство адсорбента к адсорбату (илп К) тем сильнее, чем больЛс-нх склонность к образованию связей одной природы, нанример, к дисперсионному взаимодействию, нли к диполь-динольному, или к образованию водородных связей, или к сильным химическим взаимодействиям. [c.124]

Если химическое взаимодействие между газами протекает так, что число молей газообразных веществ до и после реакции одинаково (например, N2 Ч-2N0), то константа равновесия Кс (IV.27) равна константе равновесия Кс (IV.97а) Кс = /Ср. Связь между Кс и Кр устанавливается при помощи уравнения р = RT, если реагенты ведут себя как идеальные газы. [c.112]

Константа равновесия — важнейшая характеристика химического взаимодействия. Ее величина позволяет судить о полноте протекания реакции. Для необратимых реакций (протекающих ко донца) К- оо, поскольку равновесная концентрация продуктов реакции намного превышает концентрацию исходных веществ. Если К- 0, то это свидетельствует о практически полном отсутствии химического взаимодействия. [c.226]

Вещества А и В образуют твердый раствор. Предполагая, что концентрация В намного меньше, чем А, и что отклонение от идеальности вызвано только химическим взаимодействием в твердом состоянии А + 2В = АВг с известной константой равновесия Кс, выведите выражение для коэффициента активности В. [c.82]

На процессы, происходящие в равновесной химической системе, оказывают влияние вещества-катализаторы (см. след. гл.). Однако равновесия они не смещают. Их активность не входит ни в константу равновесия, ни в расчет Д(3°, т. е. не изменяет АО, величина которой определяется характеристиками веществ в начальном и конечном состояниях системы и не зависит от пути перехода, в том числе от промежуточных взаимодействий с катализатором. [c.195]

Взаимодействие альдегидов и кетонов с бисульфитом. Строение сс-оксисульфонатов К2С(ОН)ЗОзМа — продуктов присоединения бисульфита к альдегидам или кетонам — было установлено химическим путем [392], с помощью спектров комбицационного рассеивания [761 и другими спектральными методами [408], а также путем определения констант равновесия [390] с применением 8. Физико-хи-мические исследования включают изучение кинетики реакции [411], определение энергии активации прямой и обратной реакций [170], теплоты реакции [169], константы равновесия химическим [169], спектроскопическим [4031 и изотопным [390] методами. Кинетические исследования показали, что механизм реакции довольно сложен ц в ней скорее принимает участие ион сульфита, но не бисульфита, как это предполагалось прежде [7]. В табл. 3.5 и 3.6 показаны относительные скорости и стенени протекания реакций различных альдепщов и кетонов с эквимольными количествами бисульфита (за исключением некоторых особо отмеченных случаев). [c.148]

Теоретический расчет свойства смеси определенного состава химически взаимодействующих растворителей может бьпъ осуществлен методами количественного физико-химического анализа [201, 9, 242] лишь в том случае, если с достаточной определенностью известно число всех химических форм, образующихся при таком взаимодействии, их стехиометрия, константа равновесия процесса их образования и значения величин свойств этих химических форм. Наличие столь внушительной совокупности сведений о жидкой системе, по-видимому, еще долго будет оставаться большой редкостью. Поэтому данные о ДП, вязкости и других свойствах смешанных растворителей с взаимодействующими компонентами находят экспериментально. Сведения о физических свойствах жидких систем можно найти в имеющихся справочниках [408, 11]. Вот почему можно говорить лишь об общих закономерностях, которым подчиняются концентрационные зависимости свойств смешанных растворителей с химически взаимодействующими компонентами. Прогноз же относительно характера этих зависимостей может быть сделан при оценке константы равновесия (энергии взаимодействия) между растворителями. [c.47]

Если значение константы равновесия известно, легко можно выяснить, в каком направлении может протекать химическое взаимодействие при тех активностях (концентрациях) веществ, с которыми имеют дело в условиях проведения данного опыта. Для этого вычисляют произведение активностей (концентраций) [c.27]

Примером метода физико-химического анализа квазидвойной системы в растворителе, основанном на измерении свойств раствора, может служить диэлькометрия. С помощью кривых диэлькометрического титрования [4] по принципу, аналогичному калориметрическому титрованию, можно определять стехиометрию и константу равновесия процесса взаимодействия. Данные по диэлектрической проницаемости раствора могут быть использованы для расчета поляризации. [c.428]

Некоторая функция Р концентраций х, . .., Хт веществ, участвующих во взаимодействии, а также Т я р, т. е. Р = Р(Т,р, Х, . .., Хт) служит мерой изменения энергии Гиббса химических реакций в растворе. Последовательное сечение поверхности Р в пространстве х, . .., Хт) по одной из независимых концентрационных переменных при постоянстве всех остальных я Т, р позволяет получить кривые частных зависимостей функции Р от каждой независимой концентрационной переменной. Эти кривые, как правило, состоят из линейных участков, соединенных плавными изгибами. Линейные участки отвечают состояниям раствора, в которых доминируют соединения определенного состава. Состав образующихся соединений можно найти по угловым коэффициентам линейных учасгков, так как эти коэффициенты пропорциональны стехиометрическим коэффициентам. Наборы констант равновесия в простых случаях определяют графическими или расчетными методами. В случае химических взаимодействий, приводящих к образованию нескольких сложных по [c.620]

Как было показано выше, химические методы очистки веш еств обладают большими возможностями. В некоторых случаях хороших результатов можно ожидать даже при очистке простых веш,еств от соиутствуюш их им примесных элементов-аналогов (см. главу 1, уравнения (1.12а), (1.126)). В целом же очистка веществ от близких к нему по свойствам примесей химическими методами обычно малоэффективна. Действительно, если обратиться к периодической системе элементов, то можно заметить, что сходные ио свойствам элементы имеют и близкую по величине электроотрицательность. В таблице электроотрицательности некоторые из них, например Si и Ge, занимают одно место. Это означает, что различие в энергиях их взаимодействия с каким-либо третьим элементом не превышает Vas- Следовательно, константы равновесия реакций взаимодействия этих элементов с каким-то одним и тем же реагентом при 1000 К вряд ли будут отличаться больше чем на порядок. При более низкой температуре это различие, возможно, более существенно, но здесь возникает вопрос о скорости протекания указанных химических реакций ири заданной температуре. [c.37]

Когда для качественного анализа непосредственно используют химические реакции, положение несколько осложняется. Тогда анализ обычно осуществляют в растворах путем добавления подходящего вещества, называемого реагентом. Реагент химически взаимодействует с находящимися в растворе ионами. Это взаимодействие сопровождается возникновением сигнала, воспринимаемого исследователем образование осадка, изменение цвета, люминесценция, выделение газа. Концентрация реагента в растворе, при которой обнаруживаются сигналы взаимодействия с различными компонентами, зависит от констант равновесия соответствующих реакций. Качественный анализ можно выполнять, плавно увеличивая в растворе концентрацию реагента (конечно, при условии, что сигналы не перекрываются). Однако это нелегкая задача, так как равномерное добавление реагента отнюдь не вызывает равномерного увеличения его концентрации в растворе, ибо реагент используется на образование осадка или растворимых окрашенных (лю-минесцирующих) соединений. [c.15]

Необходимо отметить, что термодинамическую устойчивость, так же как п самопроизвольное дпспергпроваиие, можно отнести к определенному состоянию системы, соответствующему тому или другому минимуму потенциальной энергии взаимодействия частиц. Для дисперсных систем характерен неглубокий минимум, отвечающий коагуляции иа дальних расстояниях между частицами при их взаимодействии через прослойки среды. По отношению к этому минимуму очень многие стабилизированные золи можно считать термодинамически устойчивыми к коагуляции. В таких системах существует равиовесие, которое предполагает равенство скоростей двух противоположных процессов — коагуляции и пептизации. Подобно химическому равновесию его можно характеризовать константой равновесия, равной отношению констант скоростей коагуляции и пептизации [c.287]

Сушка, обжиг, спекание, катализ, саморазвивающийся высокотемпературный синтез, охлаждение расплава, криохимическая обработка сопровождаются химическими взаимодействиями или полиморфными превраш,ениями твердых простых веществ и соединений, входящих в обрабатываемую систему. Термодинамическими методами [199] устанавливают вероятность и параметры твердофазных и гетерогенных взаимодействий и превращений, выявляют вклад в константу равновесия твердых индивидуальных компонентов, твердых и жидких растворов, газовой фазы, а также оценивают свойства образующихся продуктов. [c.45]

Скорость медленных реакций может быть увеличена также введением в систему катализатора. Равновесное состояние при этом не изменяется, т. е. численное значение константы равновесия в присутствии катализатора такое же, как и в его отсутствие. Роль катализатора заключается в том, что он вступает в проме куточ-ное химическое взаимодействие с реагирующими веществами. При этом для осуществления промежуточного взаимодействия необходима меньшая энергия активации реагирующих частиц, поэтохму скорость реакции увеличивается. [c.40]