DEL 2.
TEMA 4. Kemisk jämvikt.
Vid en kemisk reaktion uppstår efter en viss tid ett jämviktstillstånd (kemisk jämvikt). Ordet "jämvikt" betyder ett tillstånd där alla motsatta påverkningar på systemet är balanserade. Ett föremål som är i ett stabilt jämviktstillstånd uppvisar förmågan att återvända till detta tillstånd efter en störande påverkan.

Ett exempel på ett föremål i ett stabilt jämviktstillstånd kan vara en boll som ligger på botten av en grop. Om man knuffar bollen åt ena eller andra hållet, kommer den snart att återvända till sitt stabila jämviktstillstånd. Till skillnad från detta är en boll som ligger på kanten av en grop i ett instabilt jämviktstillstånd – ett litet tryck räcker för att den ska rulla ner i gropen och bli kvar där.
Båda dessa exempel är exempel på statisk jämvikt. Inom kemin stöter man emellertid oftare på dynamiska jämvikter ("rörliga" jämvikter). Ett dynamiskt jämviktstillstånd uppstår när två omvändbara eller motsatta processer är balanserade. Dynamiska jämvikter delas in i fysiska och kemiska. De viktigaste typerna av fysiska jämvikter är fasjämvikter. Ett system är i kemisk jämvikt om hastigheten för den framåtriktade reaktionen är lika med hastigheten för den bakåtriktade reaktionen.
Till exempel, om hastigheten för en reaktion (hastighetskonstanten k1)
k1 A(g) + B(g) → AB(g)
är lika med hastigheten för den bakåtriktade reaktionen (hastighetskonstanten k2)
k2 AB(g) → A(g) + B(g)
då är systemet i dynamisk jämvikt. Sådana reaktioner kallas reversibla, och deras ekvationer skrivs med hjälp av en dubbelpil:
k1 A(g) + B(g) → AB(g)
k2
Reaktioner som sker från vänster till höger kallas för framåtreaktioner, de som går från höger till vänster – bakåtreaktioner.
Det är viktigt att understryka att det kemiska systemet förblir i dynamisk jämvikt så länge det är isolerat. Ett isolerat system är ett som inte utbyter vare sig ämnen eller energi med omgivningen.
Det kemiska jämviktstillståndet för reversibla processer karaktäriseras kvantitativt av jämviktskonstanten. Så för den reversibla reaktionen av allmän form
k1 aA + bB ⇌ cC + dD (1.2.1)
k2
jämviktskonstanten K, som är förhållandet mellan hastighetskonstanterna för den framåt- och bakåtriktade reaktionen, skrivs (1.2.2)
där Kc är hastighetskonstanten för reaktionen beroende på koncentrationen av de reagerande komponenterna; Ci eller [i] är den jämviktsmässiga molära koncentrationen av komponent i;
a, b, c, d är stökiometriska koefficienter för ämnena.
I den högra delen av ekvationen (1.2.2) står koncentrationerna av de interagerande partiklarna, som upprättas vid jämvikt – de jämviktsmässiga koncentrationerna.
Ekvationen (1.2.2) är ett matematiskt uttryck för lagen om aktiva massor vid kemisk jämvikt. För reaktioner som involverar gaser uttrycks jämviktskonstanten genom partiella tryck, inte genom deras jämviktskoncentrationer. I detta fall betecknas jämviktskonstanten med symbolen Kr.
Ri är det jämviktsmässiga partiella trycket för komponent i.
Ci är den jämviktsmässiga molära koncentrationen för komponenterna.
a, b, c, d är stökiometriska koefficienter för ämnena.
Det kemiska jämviktstillståndet under oförändrade yttre förhållanden kan teoretiskt bevaras oändligt länge. I verkligheten, det vill säga när temperaturen, trycket eller koncentrationen av reaktanter förändras, kan jämvikten "förskjutas" åt ena eller andra hållet för att reagera.
De förändringar som sker i systemet som resultat av yttre påverkan beskrivs av principen om rörlig jämvikt – Le Chateliers princip. När ett yttre faktorn påverkar ett jämviktsystem, förskjuts jämvikten i systemet i den riktning som minskar påverkan av denna faktor.

  1. Effekten av tryck på kemisk reaktionsjämvikt (för reaktioner som sker i gasfas).
    aA + bB ⇌ cC + dD

  • Om reaktionen går med en ökning av antalet komponenter a + b < c + d, kommer en ökning av trycket att förskjuta jämvikten åt höger (mot de produkter som innehåller fler moler).

  • Om reaktionen går med en minskning av antalet komponenter a + b > c + d, kommer en ökning av trycket att förskjuta jämvikten åt vänster (mot de produkter som innehåller färre moler).

  • Om antalet komponenter är detsamma a + b = c + d, kommer tryckförändringar inte att påverka jämviktens position.

  1. Effekten av en inert gas. Tillsättning av en inert gas har en effekt som liknar en minskning av trycket (Ar, N2, vattenånga). Den inerta gasen deltar inte i reaktionen.

  2. Effekten av att ändra koncentrationen av reagerande ämnen. Om en extra mängd ämne tillsätts, kommer jämvikten för den kemiska reaktionen att förskjutas åt den sida där koncentrationen av ämnet minskar.

  3. Effekten av temperatur på den kemiska jämvikten.
    Om värme tillförs ett jämviktsystem kommer förändringar att ske för att motverka denna påverkan, det vill säga för att minska effekten av värmen. För exotermiska reaktioner kommer en temperaturminskning att förskjuta jämvikten åt höger, medan för endotermiska reaktioner kommer en temperaturhöjning att förskjuta jämvikten åt vänster.
    Förhållandet mellan Kr och temperatur – Van’t Hoff-ekvationen.
    (); ln Kt1 – ln Kt2 =
    Exempel på lösning av uppgifter

  4. Reaktionen mellan kväve och väte är reversibel och följer ekvationen
    N2 + 3H2 ⇌ 2NH3. Vid jämvikt var koncentrationerna av de inblandade ämnena: [N2] = 0,1 mol/l, [H2] = 2,0 mol/l, [NH3] = 0,4 mol/l. Beräkna jämviktskonstanten och de ursprungliga koncentrationerna av kväve och väte.
    Lösning:
    För den givna reaktionen
    Genom att sätta in de jämviktsmässiga koncentrationerna får vi K = 2
    Enligt reaktionsformeln får vi från 1 mol kväve och 3 mol väte 2 mol ammoniak, vilket innebär att 0,4 mol ammoniak bildas genom att använda 0,2 mol kväve och 0,6 mol väte. Därmed blir de ursprungliga koncentrationerna [N2] = 0,01 mol/l + 0,2 mol/l = 0,21 mol/l,
    [H2] = 2,0 mol/l + 0,6 mol/l = 2,6 mol/l.
    Svar: Krav = 2; C0 (N2) = 0,21 mol/l och C0 (H2) = 2,6 mol/l.

Vad gör Route 66 till en oförglömlig resa genom den amerikanska västern?
Vad betyder de forntida runpoemens mysterier?
Hur påverkar separationen av familjer vid USA:s och Mexikos gräns migranters liv?
Vad är Fundamentals First Fund och hur fungerar det?
Markian Prokljatov – en uralsk kosack i livets tjänst
Undervisningsprogram för kursen ”Istoki” för årskurs 5–9: Andliga och moraliska värden i den ryska kulturen
Hjälp till föräldrar • Windows 7 • Ideco ICS Enterprise Edition - 100 samtidiga användare • K9 Web Protection - gratis programvara för föräldrakontroll som blockerar webbplatser baserat på specifika kategorier • Kaspersky Internet Security 2012 • Kaspersky CRYSTAL • KinderGate Föräldrakontroll - programvara för hemmabruk som gör det möjligt att kontrollera användningen av internet av minderåriga barn • Outpost Security Suite - omfattande skydd mot nätverksbedrägerier, inklusive antivirus, brandvägg, antispam, etc. • Rejector - ett enkelt verktyg för föräldrakontroll och mer. Gratis. • SkyDNS - gratis internettjänst baserad på DNS för att blockera åtkomst till farliga, skadliga webbplatser och webbplatser olämpliga för minderåriga • Time Boss Föräldrakontroll - ett enkelt program för föräldrakontroll som begränsar datorns påverkan på barnet • Gogul Barnwebbläsare • Internet Censor - gratis internetfilter som blockerar potentiellt oönskade webbplatser och resurser Föräldrakontroll: • Ha en diskussion med barnet om vad internet är och hur det kan påverka dess psykiska hälsa • Aktivera "Föräldrakontroll" på datorn • Kom överens med barnet om att begränsa dess internetanvändningstid • Sätt internet som en sista prioritet • Surfa på internet tillsammans med barnet • Skapa ett konto för föräldrar på barnets sociala nätverk
Schema för fritidsaktiviteter för årskurs 1–3 under andra kvartalet 2013/14
Arbetsprogram för kursen i extraundervisning "Bakom lärobokens sidor" 5:e klass, nivå för grundskoleundervisning 1 års genomförande