Kimyoviy muvozanat va siljitish shartlari Reja: Kimyoviy muvozanat

Dissotsilanish darajasining haroratga bog'liqligi: harorat ortishi bilan dissotsiatsiya darajasi ortadi (haroratning oshishi erigan zarrachalarning kinetik energiyasining oshishiga olib keladi, bu molekulalarning ionlarga parchalanishiga yordam beradi) 
Boshlang'ich materiallarni konvertatsiya qilish va muvozanat mahsulot rentabelligi. Berilgan haroratda ularni hisoblash usullari. Buning uchun qanday ma'lumotlar kerak? Ixtiyoriy misol yordamida kimyoviy muvozanatning ushbu miqdoriy xarakteristikalaridan birini hisoblash sxemasini keltiring.
Konversiya darajasi - reaksiyaga kirgan reaktiv miqdori uning dastlabki miqdoriga nisbatan. Eng oddiy reaksiya uchun, reaktorga kirishda yoki partiya jarayonining boshida konsentratsiya qayerda, reaktordan chiqishdagi kontsentratsiya yoki partiya jarayonining joriy momenti. Masalan, o'zboshimchalik bilan reaktsiya uchun  , ta'rifga muvofiq, hisoblash formulasi bir xil:. Agar reaktsiyada bir nechta reagentlar bo'lsa, ularning har biri uchun, masalan, reaktsiya uchun konversiya darajasini hisobga olish mumkin.  Konversiya darajasining reaksiya vaqtiga bog'liqligi reaktiv konsentratsiyasining vaqt bo'yicha o'zgarishi bilan aniqlanadi. Vaqtning dastlabki daqiqasida, hech narsa o'zgarmaganida, konvertatsiya darajasi nolga teng. Keyin, reagent aylantirilganda, konversiya kuchayadi. Qaytarib bo'lmaydigan reaktsiya uchun, reaktivni to'liq iste'mol qilishga hech narsa to'sqinlik qilmasa, uning qiymati (1-rasm) birlikka (100%) intiladi. 1-rasm, tezlik konstantasi qiymati bilan belgilanadigan reagentni iste'mol qilish tezligi qanchalik yuqori bo'lsa, konvertatsiya darajasi shunchalik tez o'sib boradi, bu rasmda ko'rsatilgan. Agar reaksiya teskari bo'lsa, u holda reaktsiya muvozanatga moyil bo'lsa, konvertatsiya darajasi muvozanat qiymatiga intiladi, uning qiymati to'g'ridan-to'g'ri va teskari reaktsiyalarning tezlik konstantalarining nisbatiga bog'liq (muvozanat konstantasi bo'yicha) (1-rasm). 2). 2-rasm Maqsadli mahsulotning rentabelligi Mahsulotning rentabelligi - bu mahsulotning miqdoriga ishora qiluvchi haqiqatda olingan maqsadli mahsulot miqdori, agar barcha reagent ushbu mahsulotga o'tgan bo'lsa (maksimal mumkin bo'lgan miqdorda) olinadigan hosil bo'lgan mahsulot). Yoki (reagent orqali): maqsadli mahsulotga haqiqatda o'tkazilgan reaktiv miqdori, reaktivning dastlabki miqdoriga ishora qilinadi. Eng oddiy reaktsiya uchun, chiqish va shuni yodda tutgan holda, bu reaktsiya uchun,  , ya'ni. eng oddiy reaksiya uchun hosil va konversiya darajasi bir xil qiymatga ega. Agar transformatsiya moddalar miqdorining o'zgarishi bilan sodir bo'lsa, masalan, ta'rifga muvofiq, stexiometrik koeffitsient hisoblangan ifodaga kiritilishi kerak. Birinchi ta'rifga muvofiq, reaktivning barcha boshlang'ich miqdoridan olingan mahsulotning xayoliy miqdori bu reaktsiya uchun reaktivning dastlabki miqdoridan ikki baravar kam bo'ladi, ya'ni. , va hisoblash formulasi... Ikkinchi ta'rifga ko'ra, maqsadli mahsulotga haqiqatda o'tkazilgan reaktiv miqdori ushbu mahsulotning hosil bo'lgan miqdoridan ikki baravar ko'p bo'ladi, ya'ni. , keyin hisoblash formulasi. Tabiiyki, ikkala ifoda ham bir xil. Keyinchalik murakkab reaktsiya uchun hisoblash formulalari ta'rifga muvofiq aynan bir xil tarzda yoziladi, ammo bu holda hosil endi konvertatsiya darajasiga teng emas. Masalan, reaktsiya uchun,  ... Agar reaksiyada bir nechta reagentlar bo'lsa, ularning har biri uchun hosildorlikni hisoblash mumkin, agar qo'shimcha ravishda bir nechta maqsadli mahsulot bo'lsa, har qanday reagent uchun har qanday maqsadli mahsulot uchun hosilni hisobga olish mumkin. Hisoblash formulasining tuzilishidan ko'rinib turibdiki (maxrajda konstanta mavjud), hosilning reaktsiya vaqtiga bog'liqligi maqsadli mahsulot konsentratsiyasi vaqtiga bog'liqligi bilan belgilanadi. Shunday qilib, masalan, reaktsiya uchun  bu bog'liqlik 3-rasmdagi kabi ko'rinadi. 3-rasm
Kimyoviy muvozanatning miqdoriy xarakteristikasi sifatida konversiya darajasi. Umumiy bosim va haroratning oshishi gaz fazasi reaktsiyasida reaktivning konversiya darajasiga qanday ta'sir qiladi: ( tenglama berilgan)? Javobni asoslash va tegishli matematik ifodalarni keltiring.
To'g'ridan-to'g'ri va teskari reaktsiyalarning tezligi bir-biriga teng bo'lgan holat kimyoviy muvozanat deyiladi. Umumiy qaytariladigan reaksiya tenglamasi:
Oldinga reaktsiya tezligi v 1 =k 1 [A] m [B] n, teskari reaktsiya tezligi v 2 =k 2 [S] p [D] q, bu erda muvozanat konsentratsiyalari kvadrat qavs ichida. Ta'rifga ko'ra, kimyoviy muvozanatda v 1 = v 2, qayerdan
K c = k 1 / k 2 = [C] p [D] q / [A] m [B] n,
bu yerda K c kimyoviy muvozanat konstantasi bo'lib, molyar konsentratsiyalar bilan ifodalanadi. Berilgan matematik ifoda ko'pincha qaytariladigan kimyoviy reaksiya uchun massa ta'siri qonuni deb ataladi: reaktsiya mahsulotlarining muvozanat konsentrasiyalari mahsulotining boshlang'ich moddalarning muvozanat konsentrasiyalari mahsulotiga nisbati.
Kimyoviy muvozanatning holati quyidagi reaktsiya parametrlariga bog'liq: harorat, bosim va kontsentratsiya. Ushbu omillarning kimyoviy reaktsiyaga ta'siri 1884 yilda frantsuz olimi Le Shatelier tomonidan umumiy ma'noda ifodalangan naqshga bo'ysunadi. Le Chatelier printsipining zamonaviy formulasi quyidagicha:
Agar muvozanat holatidagi tizimga tashqi ta'sir ko'rsatilsa, u holda tizim tashqi ta'sir ta'sirini kamaytirish uchun boshqa holatga o'tadi.