Nedeľa, 21. decembra 2014, meninyBohdan, zajtra Adela
Dnes prezretých 2962 študentských prácOnline: 276 mladých ľudí

:: Prihlásenie

:: Odporúčame

:: Prírodné vedy » Chémia

:: KATEGÓRIE - Referáty, ťaháky, maturita:

Chemická rovnováha

Autor: Dievča tinuska55 (22)
Hodnotenie: 6.1
Dátum: 26.10.2011
Jazyk: Slovenčina
Rozsah: 914 slov
Počet zobrazení: 7059
Tlačení: 319
Uložení: 326
Chemická rovnováha
 
Chemická rovnováha – alebo rovnovážny stav -  stav charakterizovaný konštantnou, t.j. nemennou koncentráciou reaktantov a produktov v reakčnom systéme. (S postupným znižovaním koncentrácie reaktantov a zvyšovaním sa koncentrácie produktov, sa v sústave rýchlosti priamej a spätnej reakcie  vyrovnajú, pomer množstiev reaktantov a produktov sa (za danej teploty a tlaku) s časom ďalej nemení, hovoríme, že nastala chemická rovnováha).

Pri chemickej rovnováhe:
– naďalej prebiehajú chemické reakcie, priame aj spätné –  ustálená rovnováha má dynamický charakter
– koncentrácia látok reakčnej sústavy sa nemení, lebo rýchlosti priamej a spätnej reakcie sa rovnajú, t.j. produkty priamej aj spätnej reakcie vznikajú rovnakou rýchlosťou
– koncentrácie látok v sústave nazývame rovnovážne koncentrácie, označujeme ich hranatými zátvorkami
Príklad:
,  - rovnovážne koncentrácie reaktantov, ,  - rovnovážne koncentrácie produktov

Dynamická rovnováha – stav chemickej rovnováhy z mikroskopického hľadiska, pretože reakcie (priama a spätná) prebiehajú naďalej, rýchlosti priamej a spätnej reakcie sa vyrovnajú a ustália sa rovnovážne koncentrácie reaktantov a produktov.

Zákon chemickej rovnováhy
– Podiel súčinu rovnovážnych koncentrácií produktov umocnených príslušnými stechiometrickými koeficientmi a súčinu rovnovážnych koncentrácií reaktantov umocnených príslušnými stechiometrickými koeficientmi je konštantný a nazýva sa rovnovážna konštanta (Guldberg a Waage)

Rovnovážna konštanta, ozn. K
– podiel súčinu rovnovážnych koncentrácií produktov a súčinu rovnovážnych koncentrácií reaktantov umocnených príslušnými stechiometrickými koeficientami ( dá sa odvodiť z rýchlostnej kinetickej rovnice) 

Odvodenie:  , ,  - rýchlosti priamej a spätnej reakcie, podľa Guldberg – Waagovho zákona platí: , v stave chemickej rovnováhy platí pre priamu reakciu: a pre spätnú: . Rýchlosti sa vyrovnajú, takže platí:

Hodnota rovnovážnej konštanty K  udáva, v akom rozsahu sa pri určitej teplote v uzavretej sústave uskutočnila premena reaktantov na produkty, t.j.:
K >> 103 (prakticky) jednosmerná reakcia
K >> 1 rovnováha posunutá na stranu produktov (→)
K ≈ 1 „ukážková“ vratná reakcia
K << 1 rovnováha  posunutá na stranu reaktantov (←)
K << 10-3 reakcia (prakticky) neprebieha

Posun rovnováhy – pri zasiahnutí vonkajšími vplyvmi (tlak, teplota, koncentrácia reaktantov alebo produktov) sa naruší pôvodná rovnováha a dochádza k vytvoreniu novej rovnováhy. Podľa Le Chatelier – Braunovho princípu akcie a reakcie: Porušenie chemickej rovnováhy vonkajším vplyvom (akcia) vyvoláva dej (reakciu), ktorý vedie k zrušeniu účinku vonkajšieho vplyvu (koniec 19. storočia – 1884 - 1886). Ide o princíp pohyblivej rovnováhy.
Každá zmena vonkajších podmienok (každá akcia) vyvolá v rovnovážnej zmesi zásah proti tejto akcii, ktorá vyvolala porušenie chemickej rovnováhy.“
 
Faktory ovplyvňujúce chemickú rovnováhu
A) Ovplyvňovanie chemickej rovnováhy zmenou koncentrácie:
  Akcia: Reakcia:
  pridanie reaktantu alebo odobratie produktu  ®    zvýšenie koncentrácie produktu
Rovnováha sa posúva doprava, zvyšuje sa stupeň premeny počiatočných látok, čo má za následok zvýšenie výťažku reakcie.
  odobratie reaktantu alebo  pridanie produktu ® zvýšenie koncentrácie reaktantu
Rovnováha sa posúva doľava, stupeň premeny počiatočných látok sa znižuje.
B) Ovplyvňovanie chemickej rovnováhy zmenou teploty:
  Akcia: Reakcia:
– pre endotermické reakcie ΔH > 0
zvýšenie teploty    ® posúva rovnováhu smerom k produktom (doprava)
Stupeň  premeny sa zvyšuje.
zníženie teploty   ® posúva rovnováhu smerom k reaktantom (doľava)
Stupeň  premeny sa znižuje.
 
pre exotermické reakcie ΔH < 0
zvýšenie teploty    ® posúva rovnováhu smerom k reaktantom (doľava)
Stupeň  premeny sa znižuje.
zníženie teploty ® posúva rovnováhu smerom k produktom (doprava).
Stupeň  premeny sa zvyšuje.
 
ALEBO
- Ak zvýšime teplotu, rovnováha sa posunie v smere reakcie, pri ktorej sa teplo spotrebúva teda v smere endotermickej chemickej reakcie.
- Ak znížime teplotu, rovnováha chemickej reakcie sa posunie v smere reakcie,

pri ktorej sa teplo uvoľňuje, teda podporíme exotermickú chemickú reakciu.

Príklad:
Reakcia oxidu siričitého s kyslíkom za vzniku oxidu sírového:
2SO2 + O2 ↔ 2 SO3 Qm=∆H = - 196,7 kJ (teplo sa uvoľňuje)
 
Teda – uvedená reakcia prebieha za uvoľňovania tepla, a keď zvýšime teplotu, rovnováha chemickej reakcie sa posúva v smere rozkladu oxidu sírového. Keď teplotu znížime, rovnováha chemickej reakcie sa posunie v smere vzniku oxidu sírového.
 
C) Ovplyvňovanie chemickej rovnováhy zmenou tlaku
– len u reakcií, u ktorých sa menia látkové množstvá plynných zložiek reakčnej sústavy.
Zvýšenie tlaku (akcia) vyvolá dej (reakciu), k zníženiu tlaku v reakčnej zmesi.
  Akcia:  Reakcia:
  zníženie tlaku    ® zvýšenie koncentrácie v smere väčšieho počtu plynných častíc  

  zvýšenie tlaku   ® zvýšenie koncentrácie v smere menšieho počtu plynných častíc
Príklad: N2(g) + 3H2(g) 2NH3   
Riešenie:
zvýšenie tlaku = posun v smere priamej reakcie  ®
zníženie tlaku = posun v smere spätnej reakcie ¬   
Príklad:
Určte ako vplýva zvýšenie tlaku na chemickú rovnováhu nasledovnej chemickej reakcie:
CO + H2O ↔ CO2 + H2
Riešenie:
Keďže v priebehu chemickej reakcie sa látkové množstvo plynných zložiek nemení, tlak nevplýva na chemickú rovnováhu.
 
D) Katalyzátor a chemická rovnováha
Pridanie katalyzátora do reakčnej sústavy nespôsobí posun chemickej rovnováhy. Prítomnosť katalyzátora urýchľuje priebeh chemickej reakcie, teda skracuje čas ustálenia chemickej rovnováhy.
 
Využite: Princíp pohyblivej rovnováhy umožňuje s ďalšími poznatkami o chemickom deji predpovedať vhodnosť určitých podmienok pre výrobu chemických látok. Tento jav sa uplatňuje najmä pri výrobe a príprave určitých chemických látok. Napríklad ak chceme získať čo najväčšie množstvo produktu, posúvame rovnováhu chemickej reakcie v smere k produktu. A naopak, v prípade, že chemickou reakciu vzniká veľké množstvo produktu, ktoré je neželané, môžeme posunúť rovnováhu v smere reagujúcich látok – reaktantov.
 
Cvičenia:
1.  Napíšte vzťah pre výpočet rovnovážnej konštanty reakcie:
a)  H2(g) + I2(g) ↔ 2HI(g)
b) 2SO3(g)  ↔ 2SO2(g)  + O2(g)
2.  Určte, v ktorom smere sa posunie rovnováha daných reakcií zvýšením teploty:
a)  H2(g) + I2(g) ↔ 2HI(g) + Q
b) CaCO3 (s) ↔ CaO(s)  + CO2 (g)  ΔH > 0
c)  2H2(g)  + O2 (g) ↔ 2H2O(l) ΔH < 0
3.  Ako ovplyvní zníženie tlaku posun rovnováhy v reakcii:
a) 2CO(g)  + O2(g) ↔ 2CO2(g) ΔH = -566 kJ.mol-1
b) 4HCl(g)  + O2(g) ↔  2H2O(g)  + 2 Cl2(g)  ΔH = -480 kJ.mol-1
4.  Určte, či bude rovnovážna konštanta reakcie 
 2SO2(g)  + O2(g) ↔ 2SO3(g)  ΔH < 0 väčšia pri teplote 25ºC alebo 100ºC?
Oboduj prácu: 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 (10-najlepšie)

Komentáre

TIP: Zaregistruj sa a vystupuj pod vlastným Zones ID.
Meno:
Príspevok:
Ochrana proti SPAMu. Koľko je 2+2?

K dispozícii nie sú žiadne komentáre.
0.079