Cheminė pusiausvyra

Šioje temoje nagrinėjama cheminė pusiausvyra, apimanti grįžtamųjų reakcijų pusiausvirųjų koncentracijų skaičiavimą. Taip pat aiškinamas Le Šateljė principas, apibūdinantis, kaip temperatūros, koncentracijos ir slėgio pokyčiai veikia cheminę pusiausvyrą, ir kaip šiuo principu remiantis optimizuojami cheminiai procesai. Galiausiai pateikiamas įvairių veiksnių įtakos cheminei pusiausvyrai apibendrinimas ir laboratorinio darbo, iliustruojančio koncentracijos įtaką, aprašymas.

Cheminės pusiausvyros dėsnis
Cheminę pusiausvyrą gali paveikti įvairūs veiksniai, tokie kaip temperatūra, koncentracija ir slėgis. Šių veiksnių įtaka apibūdinama Le Šateljė principu: keičiant vieną iš sąlygų (temperatūrą, koncentraciją, slėgį), sistemos cheminė pusiausvyra slenkasi į tą pusę, kur priešinamasi sąlygos pokyčiui. Pateikiama informacija apie prancūzų fizikochemiką Anri Luisą Le Šateljė, kuris suformulavo šį principą.
Koncentracijos įtaka
Reagentų ar produktų koncentracijų keitimas taip pat turi įtakos cheminei pusiausvyrai. Didinant kurios nors medžiagos koncentraciją, pusiausvyra slenkasi tos reakcijos kryptimi, kur ši medžiaga suvartojama. Mažinant kurios nors medžiagos koncentraciją, pusiausvyra slenkasi tos reakcijos kryptimi, kur šios medžiagos koncentracija padidėja. Pateikiamas amoniako sintezės pavyzdys (\(N_2(d) + 3H_2(d) \rightleftharpoons 2NH_3(d)\)), iliustruojantis, kaip reagentų ir produktų koncentracijų pokyčiai veikia pusiausvyrą.
Le Šateljė principas praktikoje
Le Šateljė principas yra plačiai taikomas praktikoje, ypač chemijos pramonėje, siekiant optimizuoti cheminius procesus ir padidinti produktų išeigą. Šis principas leidžia numatyti, kaip keisis reakcijos pusiausvyra, keičiant reakcijos sąlygas, ir pasirinkti optimalias sąlygas norimam rezultatui pasiekti. Principas pritaikomas ir kitose srityse pvz. kondensacijos, kristalinimo ir lydymosi procesuose.
Slėgio įtaka pusiausvyrai
Slėgis turi įtakos tik dujinių medžiagų reakcijų pusiausvyrai. Didinant slėgį, pusiausvyra slenkasi ta kryptimi, kur susidaro mažesnis dujų molių skaičius. Mažinant slėgį, pusiausvyra slenkasi ta kryptimi, kur susidaro didesnis dujų molių skaičius. Pateikiami du pavyzdžiai: \(2NO(d) + O_2(d) \rightleftharpoons 2NO_2(d)\) ir \(N_2(d) + O_2(d) \rightleftharpoons 2NO(d)\), iliustruojantys slėgio įtaką ir jos nebuvimą, kai dujų molių skaičius abiejose reakcijos pusėse yra vienodas.
Temperatūros įtaka pusiausvyrai
Temperatūra yra vienas iš svarbiausių veiksnių, turinčių įtakos cheminei pusiausvyrai. Keliant temperatūrą, pusiausvyra slenkasi endoterminės reakcijos kryptimi (reakcijos, kurios metu sugeriama šiluma). Mažinant temperatūrą, pusiausvyra slenkasi egzoterminės reakcijos kryptimi (reakcijos, kurios metu išsiskiria šiluma). Pateikiamas amoniako sintezės pavyzdys (\(N_2(d) + 3H_2(d) \rightleftharpoons 2NH_3(d) \quad \Delta H = -92 \text{ kJ}\)), iliustruojantis, kaip temperatūros pokytis veikia šios egzoterminės reakcijos pusiausvyrą. Nurodomos pramoninės amoniako gamybos sąlygos.

Prisijungti

arba
Real 2
„X“ yra inovatyvi mokymosi platforma, kurios tikslas – teikti aukštos kokybės mokymo medžiagą įvairiausių klasių mokiniams. Patyrusių specialistų parengtas turinys skatina smalsumą, padeda išsamiau ir giliau suprasti mokomus dalykus bei sėkmingai pasiruošti akademiniams iššūkiams.
Atsisiųsk programėlę:
Susisiek su mumis: info@knowledgenestapp.com