ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Обратимые процессы, химическое равновесие и необратимые процессы из "Общая химическая технология" В обратимых реакциях практически не происходит полного перехода исходных веществ Л и В в продукты реакции С и О. Выход продуктов реакции в данных условиях (температуры, давления) достигает максимума в момент равновесия. Такой выход называется равновесным. Если изменить условия (температуру, давление или концентрацию одного из компонентов реакции), при которых протекает обратимый процесс, то скорость прямой и обратной реакции будут изменяться неодинаково, поэтому равенство скоростей наступит при других соотношениях концентрации исходных веществ и продуктов реакции. [c.31] В гетерогенных двух- и многофазных процессах обратимыми называют такие процессы, в которых возможен переход вещества (или тепла) из одной фазы во вторую и обратно. [c.31] Влияние температуры и давления на равновесие в гомогенных и гетерогенных процессах определяется качественно принципом Ле Шателье, согласно которому в системе, выведенной т состояния равновесия, происходят изменения, направленные к ослаблению воздействий, выводящих систему из равновесия. Так, при нагревании системы, находящейся в состоянии равновесия, в ней происходят изменения, связанные с поглощением тепла (процессы, противодействующие повышению температуры), а при увеличении давления — изменения, вызывающие уменьшение объема системы. В качестве примера рассмотрим влияние температуры и давления на некоторые обратимые экзотермические и эндотермические реакции. [c.31] В этом случае из четырех молекул исходных веществ получается две молекулы конечного продукта. На равновесие этой реакции будут влиять и температура и давление. Повышение температуры по принципу Ле Шателье будет смещать равновесие справа налево, т. е. в сторону исходных веществ, давление будет оказывать обратное действие, т. е. смещать равновесие слева направо, а следовательно, повышать и выход продукта — аммиака. [c.32] По этой реакции из двух молекул исходных продуктов получают четыре молекулы конечных. Повышение температуры вызовет смещение равновесия этой реакции слева направо и давления справа налево. В практике для этой реакции иногда применяют повышенное давление для увеличения скорости реакции и уменьшения объема аппаратов. [c.32] Эти примеры показывают, что, изменяя температуру и давление, можно смещать равновесие обратимой реакции, а изменяя соотношение концентраций исходных веществ, — повышать степень превращения одного из исходных веществ. В химической технологии обратимые реакции имеют исключительно большое значение. Поэтому, зная законы, которым подчиняется равновесие, можно изменять равновесие реакции в нужном, экономически выгодном,направлении. [c.32] Практически необратимыми называют процессы, в которых равновесие при определенных условиях почти полностью смещено в сторону образования продуктов реакции. К таким реакциям относятся, например, реакции горения угля С-ЬОг- СОг-ЬС, горения серы 5-ЬОг- 50г + С и др. [c.33] Выбор условий для практического проведения необратимых реакций значительно проще, чем для обратимых. Повышение температуры до определенного предела, обусловливаемого спецификой данной реакции (возможность спекания, шлакования, термического разложения исходных продуктов), как правило, благоприятно влияет на скорость течения реакции. Увеличение давления для реакций, включающих газовую фазу, также повышает скорость реакции, так как увеличение давления равносильно увеличению концентрации газообразных реагирующих веществ. [c.33] Зная зависимость равновесия обратимых реакций от различных факторов, влияющих на технологический процесс, можно определить условия, при которых обратимая реакция будет в большей степени направлена в сторону образования продукта реакции. А это в свою очередь позволит установить максимально позможный выход продукта реакции при данных условиях. Помимо законов равновесия, не менее важно знать кинетику процесса с какой скоростью протекают взаимодействия исходных веществ и каким законам они подчиняются. [c.33] Вернуться к основной статье