ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Химическое равновесие из "Химическое разделение и измерение теория и практика аналитической химии" Рассмотрим сначал.а качественно некоторые характеристики химических систем, для того чтобы узнать, что из себя представляет равновесное состояние и когда считать, что система достигла состояния равновесия. [c.71] Трииодида не происходит (кривая Л, рис. 3-5). На основании того, что после истечения этого [Времени отсутствует какое-либо изменение в концентрации трииодида и заключают, что установилось равновесие. [c.72] Однако такой вывод будет преждевременным, если конечная концентрация трииодида не достигает того же самого значения также и в результате обратной реакции, т. е. когда в системе первоначально присутствуют только железо (И) и трииодид-ионы. Поэтому приготовим еще один раствор, содержащий 0,200 М железа (И) и 0,100 М триио-дяда, для того чтобы быть уверенными, что общее количество железа и иода идентично количеству их в предыдущем эксперименте, и исследуем изменения концентраций этих частиц во времени. Если, как и ранее, судить о протекании реакции по изменению интенсивности желто-оранжевой окраски, то из рис. 3-5, кривая Б, находим, что концентрация трииодида уменьшается почти экспоненциально до 0,0866 М. Так как ниже этого значения уменьшения концентрации трииодида не наблюдается и так как конечное. состояние системы, по-видимому, не зависит от направления реакции, мы можем утверждать, что химическое равновесие достигнуто. Чтобы подчеркнуть тот факт, ЧТО до момента достижения равновеоия скорости прямой и обратной реакций обычно различаются, на рис. 3-5 изображены кривые А и Б, которые показывают, что равновесие достигается более быстро для прямой реакции, чем для обратной. Однако в зависимости от исходных концентраций различных веществ, равновесие может быть достигнуто более быстро и для обратной реакции. [c.72] Следует подчеркнуть, что отсутствие заметного изменения в концентрациях реагарующих веществ и продуктов реакции само по себе не является критерием наступления химического равновесия. Некоторые известные реакции прО текают до до стижения равновесия настолько медленно, что даже после большого периода времени не наблюдается. каких-либо концентрационных изменений. Например, в газовой смеси, состоящей из двух частей водорода и одной части кислорода,, должно происходить образование воды. [c.73] Известно, что положение равновесия этой реакции настолько сдвинуто вправо, что фактически не должно оставаться непрореагировавшего водорода или кислорода. Однако в отсутствие подходящего катализатора, такого как губчатая платина, реакция не протекает с какой-либо заметной скоростью. Рассматривать смесь водорода и кислорода в отсутствие катализатора как систему, которая достигла реального химического равновесия, нельзя, Существование реального химического равновесия всегда необходимо проверять, для этого нужно убедиться, что для прямой и обратной реакции достигается одно и то же равновесное состояние. [c.73] Если скорости прямой и обратной реакции настолько медленные,, что ждать наступления истинного химического равновесия нет смысла, для получения информации о равновесном состоянии можно проэкст-раполировать серию экспериментальных данных. Отметим, что кривые А и Б рис. 3-5 обе асимптотически достигают значения концентрации трииодида, равной 0,0866 М. Если провести измерение концентрации трииодида как функции временя для прямой и обратной реакции и затем. нанести иа график экспериментальные данные, как это сделано на рис. 3-5, то можно экстраполяцией кривых найти равновесную концентрацию трииодида, даже если реальное равновесие еще не достигнуто. Однако для того чтобы экстраполяция была правильной, нужно получить данные в области, достаточно близкой к равновесному состоянию, тогда асимптотические пределы экспериментальных кривых будут совпадать. [c.73] Теперь перейдем к более формальному математическому рассмотрению химического равновесия. Чтобы получить фундаментальное уравнение, относящееся к состоянию равновесия, можно использовать два подхода первый — рассматривать кинетику реакции, а второй — тер мо,дияа мйку. [c.73] Вернуться к основной статье