ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Влияние изменения условий на химическое равновесие из "Введение в теорию химических процессов" Принцип Ле Шателье справедлив и в отношении равновесных систем, не связанных с химическими превращениями (кипение, кристаллизация, растворение и т. д. см. часть IV). Он не применим к системам, находящимся в кажущемся равновесии, ибо выход из такого равновесия означает течение одностороннего процесса. [c.71] Рассмотрим влияние различных факторов на химическое равновесие. [c.71] Из изложенного следует, что для суждения о влиянии температуры надо знать тепловой эффект изучаемого процесса. Его можно найти или опытным путем, или с помощью закона Гесса. [c.72] Выводы, к которым мы пришли, можно показать на графике (рис. 25). Рис. 25, а отвечает эндотермическому процессу (равновесие смещается в сторону продуктов реакции), рис. 25, б соответствует экзотермической реакции (нагревание привело бы к противоположному результату). [c.72] Направление смещения равновесия в результате изменения температуры определяется знаком теплового эффекта. Степень смещения равновесия определяется в е л и ч и н о й теплового эффекта чем больше ДЯ, тем значительное влияние температуры наоборот, если ДЯ близко к нулю, то температура практически не влияет на равновесие. Хотя, как уже отмечалось, тепловые эффекты с температурой меняются незначительно, но для химического равновесия в очень широком интервале температур следует принимать во внимание возможное изменение ДЯ. Если ио абсолютной величине значение ДЯ невелико, то может произойти и перемена знака ДЯ. Это будет означать, что изменение температуры вызовет изменение знака температурного коэффициента константы равновесия. [c.72] Изменение окраски препарата будет непосредственно свидетельствовать о влиянии температуры на рассматриваемое равновесие. [c.74] Выясним теперь, как влияет температура на направление смещения равновесия в реакциях (I) и (IV). Определим вначале, [юльзуясь законом Гесса, тепловой эффект процесса (I). Для этого можно поступить двояко или от суммы теплот образования СО и Н О отнять теплоту образования СО2, или из теплоты сгорания Из вычесть теплоту сгорания СО. В результате получим величину ДЯ=—9,77 ккал/моль. Следовательно, нагревание будет сменить равновесие (1) влево, охлаждение — вправо (см. стр. 32) иными словами, с повышением температуры в смеси будет расти содержание окиси углерода и водяного пара, причем, так как ДЯ не очень велико, этот рост не будет значительным. [c.74] Судить о влиянии температуры на процесс (IV) можно по такому признаку на стенках камер и дымовых труб, через которые проходят продукты этой реакции, оседает сажа. Объяснение очевидно так как смесь СО и СО2, покидая зону реакции, охлаждается и при этом равновесие смещается влево, то выделение углерода является процессом экзотермическим. С решением этого вопроса можно связать и некоторые другие. Например, горящий уголь при интенсивном дутье дает большую температуру, чем при медленной подаче воздуха образующаяся при окислении угля двуокись углерода при интенсивном дутье не успевает восстановиться до СО значит эндотермическая реакция, течение которой в условиях затрудненного теплообмена (уголь — плохой проводник тепла) вызывает понижение температуры, пе происходит. [c.74] Характер влияния температуры на равновесие можно было бы рассмотреть и па оспованпп уравнения (11.10), исходя из знака и абсолютного значения Д5. Вед при равновесии ДС = О и поэтому при Д5 О и ДЯ О, а при Д5 0 и ДЯ 0. [c.74] Высокотемпературные процессы. Исследуя влияние температуры на данный процесс, следует иметь в виду не только возрастающее с повышением температуры действие энтропийного факто])а, но и возможность резкого изменения стабильности различных веществ. [c.75] Обсуждая осуществимость синтеза аммиака при очень высоких температурах, надо учесть влияние на равновесие диссоциации водорода и взаимодействия атомарного водорода с азотом это приведет к росту выхода аммиака с температурой. [c.75] Причинами существования в высокотемпературных парах укрупненных частиц являются участие в их формировании валентно ненасыщенных атомов (или радикалов), образование продуктов междипольного взаимодействия [например, (LiF)2], образование частиц в возбужденном состоянии (Mgj) и т. д. [c.76] Сложность и своеобразие изменения состава определяется соотношением значений теплот диссоциации, парообразования, сублимации, димеризации и других параметров процесса. [c.76] Мы остановились на этих примерах потому, что в настоящее время все шире и шире используются высокие и сверхвысокие давления. В этих условиях нельзя считать, что признаком неизменностн объема при процессе служит ра-(зеиство A/l 0. Ведь тождественность критериев hV = О и Ая - О, строго говоря, справедлива только для идеальных газов. [c.79] Кстати говоря, так как в данном случае Л1/ ничтожно мало, то даже для незначительного сдвига равновесия требуется весьма значительное повышение давления, так как плотность алмаза (3,5 г см ) превышает плотность графита (2,2 г/см ). [c.80] Для точного учета влияния давления на равновесие реакций, особенно при высоких давлениях и в широком интервале давлений, следует принимать во внимание изменение величины А1/ так, если по мере повышения давления абсолютное значение АУ уменьшается, то будет уменьшаться и эффект действия давления. [c.80] Остается добавить немногое сочетание высоких температур с высоким давлением открывает новые горизонты. Подтверждением этому служит искусственное получение многочисленных веществ и синтез новых модификаций различных соединений, в частности ВЫ и ЗЮ . [c.80] В соответствии с приншшом Ле Шателье введение в равновесную систему дополнительных количеств какого-либо реагента вызывает сдвиг равновесия в том направлении, при котором концентрация этого вещества уменьшается. Поэтому избыток исходного веихества (исходных веществ) вызывает смещение равновесия вправо, увеличивая степень превращения других реагентов добавление продукта реакции (продуктов реакции) вызывает смещение равновесия влево, т. е. уменьшение степени полноты ее протекания. Так, избыток кислорода увеличивает степень превращения 50. в 80. при контактном получении трехокиси серы — возрастание концентрации молекул веществ ускоряет ту реакцию, которая их расходует, причем константа равновесия не изменится, так как она зависит для данной реакции только от температуры. Если направление смещения равновесия в процессе определяется тем, какой из реагентов взят в избытке, то степень смещения равновесия при данном количестве реагента определится величиной стехиомет-рических коэффициентов. [c.80] Вид этого выражения показывает не только направление, но и степень смещения равновесия. Изменение концентрации КС или KS N вызовет более значительный сдвиг положения равновесия, чем изменение концентрации Fe(S N)., или Fe lg стехиометрические коэффициенты в уравнении реакции для KS N и КС1 втрое больше, чем для Fe lg и Fe(S N)3. [c.81] Во многих случаях смещение равновесия вправо можно осуществить и удалением продуктов процесса из реакционной зоны, связывая их в малодиссоциирующие, труднорастворимые или нелетучие вещества. [c.81] Вернуться к основной статье