Скорость химических реакций и смещение равновесий

Домашняя подготовка. Скорость химической реакции. Единицы измерения скорости реакции. Факторы, влияющие на скорость реакции. Закон действия масс и его математическое выражение. Константа скорости реакции. Скорость реакции в гомогенных и гетерогенных системах. Влияние катализаторов на скорость реакции. Необратимые и обратимые реакции. Химическое равновесие. Константа химического равновесия. Влияние различных факторов на смещение химического равновесия (концентрация, температура, давление). Принцип Ле Шателье. [c.107]

Влияние степени смешения реагентов на скорость химических реакций. Взаимодействие йодистого калия с безводной сернокислой медью. Смещение химического равновесия под влиянием изменения концентрации реагентов. Взаимодействие хлорного железа с роданистым аммонием. [c.20]

Закономерности возникновения и протекания химических реакций в школьном курсе химии выражены отдельными взаимосвязанными понятиями об энергетике, скорости химической реакции, катализе и химическом равновесии. В разделах об энергетике химических реакций даны понятия об экзо- и эндотермических реакциях, тепловом эффекте химических реакций, а также об энергии активации. Скорость химической реакции рассматривается как изменение концентрации в единицу времени. Формула закона действия масс дается без учета стехиометрических коэффициентов в качестве показателей степени разбирается только пример, когда каждый коэффициент равен 1. Химическое равновесие изучается как равенство скоростей прямой и обратной реакций, указываются способы смещения равновесия (качественный аспект). [c.275]

Энергетика химических превращений. Внутренняя энергия. Энтальпия. Энтальпия образования. Закон Гесса. Термохимические расчеты. Направление химических реакций. Энергетический и энтропийный факторы. Энергия Гиббса, Энергия Гиббса образования. Химическое равновесие. Характеристика глубины протекания процесса. Константа химического равновесия. Смещение химического равновесия. Химическая кинетика. Энергия активации. Активированный комплекс. Механизм химических реакций. Катализ. Управление глубииой и скоростью химического процесса. [c.112]

СКОРОСТЬ ХИМИЧЕСКИХ РЕАКЦИЙ И СМЕЩЕНИЕ РАВНОВЕСИЙ [c.129]

При рассмотрении равновесий между комплексными ионами и входящими в их состав катионами и лигандами следует помнить о том, что реакция со значительно смещенным равновесием в сторону продуктов реакции не всегда характеризуется большой скоростью. Скорость химической реакции зависит от ее механизма. [c.389]

СКОРОСТЬ ХИМИЧЕСКИХ РЕАКЦИЙ, РАВНОВЕСИЕ И ЕГО СМЕЩЕНИЕ [c.67]

В системе, находящейся в состоянии динамического равновесия, прямой и обратный процессы протекают с одинаковыми скоростями. Изменение условий, в которых находится система, может нарушить состояние равновесия. В результате этого равновесие смещается до тех пор, пока не установится новое равновесие. Принцип Ле Шателье указывает, что смещение равновесия должно происходить в таком направлении, чтобы свести к минимуму или уменьшить влияние воздействия, вызвавшего нарушение равновесия. Следовательно, если в химическую систему, находящуюся в равновесии, добавить какое-либо вещество (реагент или продукт), реакция сместится таким образом, чтобы равновесие восстанавливалось в результате поглощения части добавленного вещества. И наоборот, удаление из равновесной системы какого-либо вещества приводит к смещению равновесия в направлении, соответствующем образованию дополнительного количества данного вещества. [c.52]

Смещение химического равновесия подчиняется принципу Ле Шателье если изменить одно из условий, при которых система находится в состоянии химического равновесия (концентрацию, температуру, давление), то в системе протекают процессы, ослабляющие произведенное изменение. Например, если в равновесной системе А+В 2 С+0 увеличить концентрацию вещества А, то увеличится скорость прямой реакции и снова уменьшится концентрация этого вещества А. В результате увеличатся концентрации веществ СиО. Такое изменение в состоянии равновесия называют смещением равновесия вправо. [c.84]

При оценке предельной температуры сдвига равновесия мы исходили из тех соображений, что, во-первых, реакция С0Н-П20=С02-1-П2 протекает при довольно высоких температурах не в объеме, а на катализа торе и, во-вторых, что незначительное изменепие равновесного состава с температурой, присущее этой реакции, обусловливает невысокую скорость смещения равновесия, поскольку скорость химической реакции, как правило, падает по мере приближения системы к равновесному состоянию. В связи с этими соображениями предельная температура сдвига равновесия, несомненно, является высокой и значение се применительно к опытам с богатым газом, равное 1400°, представляется нам разумным. [c.154]

Основопологающим в химической кинетике является понятие о скорости химических реакций. Скорость химической 15сакции зависит от многих факторов, но важнейшими являются природа реагируюгцих веществ, концентрация, температура, давление и действие катализаторов. При постоянной температуре скорость реакции прямо пропорциональна концентрации реагирующих веществ. Данное количественное соотношение известно как закон действующих масс. Зависимость скорости реакции от температуры выражается правилом Вант-Гоффа. Если процесс протекает только в одном направлении, то его называют необратимым. Процессы, протекающие в двух противоположных направлениях, называют обратимыми. Когда в обратимом процессе скорости прямой и обратной реакций становятся равными, то в системе устанавливается динамическое равновесие. Смещение химического равновесия осуществляется в соответствии с принципом Ле Шателье. [c.102]

Различия в массах стабильных и радиоактивных изотопов одного и того же элемента в ряде случаев сказываются на свойствах веществ, на скоростях протекающих химических процессов и на состоянии термодинамических равновесий. Эти различия составляют сущность так называемых изотопных эффектов. При использовании радиоактивных индикаторов наличие изотопных эффектов приводит, как правило, к весьма небольшим изменениям в скоростях химических реакций или незначительным смещениям равновесий. Однако в случае изотопов легких элементов изотопные эффекты могут достигать заметных величин, что следует учитывать при проведении соответствующих исследований. [c.141]

Некоторые реакции, например экзотермическое взаимодействие Нг и Ог с образованием Н2О, не идут, пока не будет подожжена реакционная смесь. Другие, менее экзотермические реакции, например эндотермическое растворение солей в воде, проходят быстро при комнатной температуре. Это указывает на то, что скорость реакции не обязательно зависит от количества выделившейся теплоты. Реакции со значительно смещенным состоянием равновесия в сторону продуктов реакции не всегда характеризуются большой скоростью. Скорость химической реакции зависит от пути, по которому осуществляется превращение исходных веществ в конечные продукты механизма реакции). Знание механизма реакции часто позволяет понять ее режим. Практически более важно именно то, что путем изучения скорости реакции можно получить много сведений о механизме реакции. [c.157]

Ускоряющее действие катализаторов специфично и. принципиально отличается от действия других параметров, влияющих на скорость процессов — температуры, давления, исходной концентрации реагентов, степени перемешивания и др. Повышение температуры, например, это универсальное средство интенсификации, увеличивающее как константу скорости химической реакции, так и коэффициент массопередачи. Но повышение температуры ограничено термостойкостью материалов и смещением равновесия, ведущим к снижению движущей силы экзотермических обратимых процессов. Применение катализаторов — прием ускорения химических реакций, не имеющий ограничений и наиболее эффективный в присутствии катализаторов возможно ускорение химических реакций в миллионы раз. Вследствие изменения механизма реакции в присутствии катализаторов понижается энергия активации. [c.143]

Для химических систем, содержащих газообразные вещества, изменение давления оказывает на смещение равновесия влияние, аналогичное изменению концентраций газов. При этом в большей мере изменяется скорость той реакции, в которой участвует большее количество молекул газов. [c.142]

Состояние системы, при котором скорость прямой реакции равна скорости обратной, называется химическим равновесием. Такое состояние может сохраняться бесконечно долго, если не происходит изменения условий реакции (концентрации, температуры, давления). При изменении этих условий происходит смещение (или сдвиг) равновесия. [c.29]

Скорость химической реакции и влияние на нее концентрации и температуры, Необратимые и обратимые реакции. Концентрация и действующая масса. Закон действия масс. Константа химического равновесия. Смещение химического равновесия в зависимости от различных факторов. Принцип Ле-Шателье Скорость гетерогенных реакций и влияние поверхности твердой фазы. Катализ. [c.66]

Химическое равновесие называют подвижным. Оно смещается в ту или иную сторону потому, что изменение условий по-разному влияет на скорости прямой и обратной реакций, тем самым нарушая равенство скоростей (V.27). Если при изменении внешних условий химическое равновесие нарушается так, что скорость прямой реакции становится больше скорости обратной реакции (iT >tr), то равновесие смещается вправо. Если же равновесие нарушается так, что скорость прямой реакции становится меньше, чем скорость обратной (сГ <.И), то равновесие смещается влево. Направление смещения равновесия в общем случае опре- [c.127]

Следовательно, для реакции (1) выход хлора снижается как с повышением температуры (смещение равновесия влево), так и с понижением ее (уменьшение скорости реакции). В таких случаях целесообразно применение катализатора, который резко увеличивает скорость достижения химического равновесия при достаточно низкой температуре, когда теоретический (в условиях равновесия) выход хлора еще сравнительно высок. [c.125]

Установление химического равновесия между продуктами и реагентами часто бывает экономически невыгодно, так как это снижает выход, продукта. Тогда основная задача химика заключается в смещении равновесия в сторону реакции,- производящей нужное вещество. Изменяя условия, в которых пребывает система, — концентрацию веществ, давление, температуру, можно изменять скорости прямой и обратной реакций. Тогда равновесие в системе нарушается и сдвигается в сторону той реакции, скорость которой стала больше. [c.142]

Поскольку химическое равновесие динамическое, то смещение равновесия возможно лишь, когда изменение условий равновесия неодинаково влияет на скорость прямой п обратной реакции. Нарушение равенстна скоростей и вызывает смещение равновесия в повое положение, при котором снова наступает равенство скоростей прямой и обратной реакций. [c.18]

При использовании различных схем имитации непрерывной экстракции предполагается, что каждая операция периодической экстракции эквивалентна одной идеальной (теоретической) ступени, поэтому жидкости должны быть достаточно хорошо перемешаны. Для смещения можно применять лабораторные трясучки , однако и при простом встряхивании руками равновесие достигается очень быстро. Было показано например, что 50 переворачиваний пробирки с экстрагируемой смесью в течение 1,5 мин при невысокой вязкости жидкостей достаточно для достижения равновесия между фазами. Равновесие достигается быстрее, если энергично перемешиваемой смеси давать возможность несколько раз отстаиваться. Это обусловливается перемешиванием при коалесценции капель. В некоторых системах чересчур энергичное перемешивание может привести к установлению ложного равновесия вследствие адсорбции распределяемого вещества на поверхности раздела фаз . Иногда, например при разделении металлов, может протекать медленная химическая реакция между экстрагентом и распределяемым веществом. В таких системах нужно предварительно исследовать скорость приближения к равновесию. [c.406]

Катализатор в одинаковой мере действует на скорость прямой и обратной реакций, т. е. смещения равновесия химической реакции ирн введении катализатора не наблюдается. [c.130]

В данном разделе рассматриваются классификация химических реакций, сущность окислительно-восстанови-тельных реакций, тепловые эффекты реакций, их скорости, состояние химического равновесия для обратимых реакций и условия его смещения, а также показаны правила составления различных типов уравнений химических реакций. [c.117]

Одним из важных факторов, влияющих на скорость химических процессов, является давление. Для реакций, протекающих в присутствии катализатора, давление может влиять на значение константы скорости, время контакта, адсорбцию идр. Изменение давления может оказывать влияние на смещение химического равновесия и, следовательно, на конверсию исходных веществ в продукты реакций. [c.137]

Обратимые химические реакции самопроизвольно протекают в направлении равновесия. Если состояние равновесия достигнуто и внешние условия не изменяются, то система в таком состоянии может находиться сколь угодно долго. Но если изменить условия, например концентрацию, температуру, давление, то система выйдет из состояния равновесия и будет протекать реакция с преобладанием скорости прямого илн обратного процесса. При этом процесс изменения концентраций, вызванный нарушением равновесия, называют сдвигом или смещением равновесия. Если увеличивается концентрация веществ правой части равенства, то равновесие сдвигается вправо. При увеличении концентраций веществ в левой части равенства происходит сдвиг равновесия влево, т. е. в направлении обратной реакции. [c.42]

Зная характер влияния давления на скорость различных по порядку реакций, можно более четко представить и характер влияния давления на смещение химического равновесия. Очевидно, что с повышением давления в обратимых реакциях в большей степени ускоряются реакции более высокого порядка, которые протекают с уменьшением объема, что приводит к соответствующему смещению равновесия. [c.43]

Следует отметить, что здесь рассматривалось смещение уже наступивших химических равновесий при изменении температуры, а не влияние температуры на скорость реакции. Скорость же реакции с повышением температуры резко увеличивается. [c.52]

Преобладает гидратированная форма, однако восстанавливаться на капающем ртутном электроде способна только негидратирован-ная форма. Поэтому при наложении достаточно высокого потенциала концентрация последней вблизи электродной поверхности падает до нуля. Это вызывает сдвиг равновесия вправо и приводит к образованию новых количеств негидратированных молекул формальдегида, которые могут вступать в электродную реакцию. Однако скорость смещения равновесия мала, поэтому подвод деполяризатора в более заметной степени контролируется скоростью химической реакции, чем скоростью диффузии. В результате наблюдаемый предельный ток меньше, чем следовало бы ожидать для электродного процесса, полностью контролируемого скоростью диффузии. [c.70]

Эти методы должны быть применимы для исследования реакций с полу-периодами порядка 10" сек. Во всех случаях положение химического равновесия нарушается быстрым изменением какого-либо физического параметра, например температуры, давления или напряженности электрического поля. Происходящие вследствие этого химические реакции отстают от быстро изменяющегося внешнего параметра на время релаксации (или ланжевеновское время ) т, и поэтому происходит доступное наблюдению результирующее смещение равновесия. Пригодные для этого физические методы были разработаны Эйгеном [244], показавшим, что наблюдаемое смещение равновесия может быть связано с константами скоростей химических реакций при применении трех релаксационных методов. [c.95]

Кинетические измерения в интервалах времени, составляющих десят-ки микросекунд и менее, проводят с помощью кратковременного возмущения системы, приводящего к небольшому смещению положения, равновесия реакции (или серии реакций), и дальнейшего наблюдения За скоростью достижения нового равновесия (т. е. за процессом релаксации). Наиболее широко применяется метод температурного скачка,, предложенный Эйгеном (Eigen) и его сотрудниками. Между Электродами, помещенными в исследуемый раствор, за 10 с создают разность-потенциалов 100 кВ. Быстрый электрический разряд от группы конденсаторов, проходя через раствор (и не приводя при этом к образованию искр), повышает его температуру на 2—10°. Равновесие всех химических реакций, для которых АНФО, смещается. Измеряя Какой-либо параметр системы (например, оптическую плотность при определенной длине волны или электропроводность раствора), можно регистрировать-очень малые времена релаксации. [c.25]

Степень разложения дибората кальция возрастает с по-выщением температуры до 80 °С, а затем начинает уменьшаться (рис. 1). Поскольку с повышением температуры растворимость боратов калия и скорости химических реакций возрастают, снижение степени разложения при повышенных температурах, по-видимому, объясняется смещением влево равновесия обратимых реакций (5) и (7) и соответствующим уменьшением движущей силы и скорости абсорбции СОг [c.96]

Гипотеза о псевдомерии, высказанная в конце прошлого века, когда техника измерения сильно смещенных равновеси была еще очень низка и было мало сведений относительно скорости химических реакций, приводит к противоречию с фактами. Если равновесие А В не сильно смещено, то оно является обыкновенным таутомерным равновесием (нижни1г предел ТГт порядка 10 —10 ), концентрация формы В внолие измерима, п[>исутствие ее всегда мо кет быть доказано, и пет основания выделять эти равновесия из общей системы таутомерных равновесий. Если же равновесие смещено в сторону А более сильно, то образование производных В через В с реально наблюдаемыми скоростями становится невозможным. Следовательно, для гипотезы о псевдомерии не остается места. [c.672]

Обменные реакции в растворах относятся к ионным реакциям, протекающим в обоих направлениях с большими скоростями (практически мгновенно). Они представляют пример химического равновесия, к которому применим принцип смещения равновесий Ле Шателье. В соответствии с этим принципам реакцию можно провести достаточно полно, если какое-либо вещество будет удаляться в ходе ее протекания. Удаление вещества в них осуществляется либо за счет более прочного связывания ионов с образованием малорастБоримого или слабодиссоциированного соединения, либо за счет выделения газообразного продукта реакции. [c.34]

Добавление в систему одного из реагирующих веществ вызывает смещение (сдат) химического равновесия, т. е. изменение равновесных концентраций. Равновесие снова установится, но уже при других, новых концентрациях исходных веществ и получающихся продуктов. В этом случае обязательно повышается скорость той реакции, при которой прибавленное вещество расходуется. Например, если в рассматриваемой равновесной системе увеличить концентрацию тиоциана-та аммония, то химическое равновесие сместится в сторону прямой реакции, концентрация Ре(8СМ)з возрастет и интенсивность обусловленного им розового окрашивания раствора усилится. И наоборот, добавление хлорида аммония вызовет усиление обратной реакции, химическое равновесие сместится влево, концентрация тиоцианата железа уменьшится и интенсивность розовой окраски раствора понизится. [c.16]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология