Химия. Лобачева Г.К. - 69 стр.

UptoLike

Составители: 

Рубрика: 

— 69 —
Äëÿ ãàçîâûõ ðåàêöèé ÷åðåç ïàðöèàëüíûå äàâëåíèÿ:
b
B
a
A
d
D
c
C
p
PP
PP
=K
Ôàçîâûå ðàâíîâåñèÿ
Ïðè ðàâíîâåñèè ìåæäó ÷èñòîé æèäêîñòüþ è åå ïàðîì (à òàêæå
ïðè ðàâíîâåñèè ìåæäó òâåðäûì âåùåñòâîì è åãî ïàðîì) ñêîðîñòü
ïðîöåññîâ èñïàðåíèÿ è êîíäåíñàöèè îäèíàêîâû. Äàâëåíèå ïàðà
îòâå÷àåò òàêîìó ñîñòîÿíèþ, íàçûâàåìîìó äàâëåíèåì íàñûùåííî-
ãî ïàðà ïðè äàííîé òåìïåðàòóðå. Äëÿ ðàñòâîðà, êîìïîíåíòû êîòî-
ðîãî ìîãóò èñïàðÿòüñÿ â óñëîâèÿõ ðàâíîâåñèÿ ïðè äàííîé òåìïå-
ðàòóðå, êàæäîìó ëåòó÷åìó êîìïîíåíòó îòâå÷àåò îïðåäåëåííîå äàâ-
ëåíèå åãî ïàðîâ — ýòî äàâëåíèå íàçûâàåòñÿ ïàðöèàëüíûì äàâëå-
íèåì íàñûùåííîãî ïàðà äàííîãî êîìïîíåíòà, îíî çàâèñèò îò òåì-
ïåðàòóðû è îò ñîñòîÿíèÿ ðàñòâîðà, îò êîíöåíòðàöèè è îò âèäà
êîíöåíòðàöèè äðóãèõ êîìïîíåíòîâ.
Óñëîâèåì ôàçîâîãî ðàâíîâåñèÿ â ñèñòåìå, ñîñòîÿùåé èç íå-
ñêîëüêèõ êîíäåíñèðîâàííûõ ôàç è íåñêîëüêèõ êîìïîíåíòîâ,
ÿâëÿåòñÿ ðàâåíñòâî ïàðöèàëüíîãî äàâëåíèÿ íàñûùåííîãî ïàðà
êàæäîãî äàííîãî êîìïîíåíòà íàä âñåìè ôàçàìè.
Ïðèíöèï Ëå-Øàòåëüå:
Åñëè íà ñèñòåìó, íàõîäÿùóþñÿ â ðàâíîâåñèè, âîçäåéñòâîâàòü
èçâíå è òåì èçìåíèòü óñëîâèÿ, îïðåäåëÿþùèå ïîëîæåíèå ðàâíîâå-
ñèÿ, òî â ñèñòåìå óñèëèòñÿ òî èç íàïðàâëåíèé ïðîöåññà, òå÷åíèå
êîòîðîãî îñëàáëÿåò âëèÿíèå ýòîãî âîçäåéñòâèÿ, â ðåçóëüòàòå ÷åãî
ïîëîæèòåëüíîå ðàâíîâåñèå ñìåñòèòñÿ â ýòîì æå íàïðàâëåíèè:
N
2
+ 3H
2
2NH
3
+ 92,048 êÄæ
Ïîâûøåíèå òåìïåðàòóðû âñåãäà ñïîñîáñòâóåò íàêîïëåíèþ
âåùåñòâ, êîòîðûå îáðàçóþòñÿ â äàííîé ðåàêöèè ñ ïîãëîùåíèåì
òåïëîòû, òî åñòü óñèëèâàåò ýíäîòåðìè÷åñêîå íàïðàâëåíèå ïðî-
öåññà; ïîíèæåíèå òåìïåðàòóðû äåéñòâóåò â ïðîòèâîïîëîæíîì
íàïðàâëåíèè.
Ïîâûøåíèå äàâëåíèÿ ñïîñîáñòâóåò îáðàçîâàíèþ âåùåñòâ,
çàíèìàþùèõ â äàííûõ óñëîâèÿõ ìåíüøèé îáúåì, òî åñòü óñèëè-
âàåò òî èç íàïðàâëåíèé ïðîöåññà, êîòîðîå ñîïðîâîæäàåòñÿ óìåíü-
øåíèåì îáúåìà; ïîíèæåíèå äàâëåíèÿ äåéñòâóåò â ïðîòèâîïîëîæ-
    Äëÿ ãàçîâûõ ðåàêöèé ÷åðåç ïàðöèàëüíûå äàâëåíèÿ:
                                PCc ⋅ PDd
                         Kp =
                                PAa ⋅ PBb

                    Ôàçîâûå ðàâíîâåñèÿ

      Ïðè ðàâíîâåñèè ìåæäó ÷èñòîé æèäêîñòüþ è åå ïàðîì (à òàêæå
ïðè ðàâíîâåñèè ìåæäó òâåðäûì âåùåñòâîì è åãî ïàðîì) ñêîðîñòü
ïðîöåññîâ èñïàðåíèÿ è êîíäåíñàöèè îäèíàêîâû. Äàâëåíèå ïàðà
îòâå÷àåò òàêîìó ñîñòîÿíèþ, íàçûâàåìîìó äàâëåíèåì íàñûùåííî-
ãî ïàðà ïðè äàííîé òåìïåðàòóðå. Äëÿ ðàñòâîðà, êîìïîíåíòû êîòî-
ðîãî ìîãóò èñïàðÿòüñÿ â óñëîâèÿõ ðàâíîâåñèÿ ïðè äàííîé òåìïå-
ðàòóðå, êàæäîìó ëåòó÷åìó êîìïîíåíòó îòâå÷àåò îïðåäåëåííîå äàâ-
ëåíèå åãî ïàðîâ — ýòî äàâëåíèå íàçûâàåòñÿ ïàðöèàëüíûì äàâëå-
íèåì íàñûùåííîãî ïàðà äàííîãî êîìïîíåíòà, îíî çàâèñèò îò òåì-
ïåðàòóðû è îò ñîñòîÿíèÿ ðàñòâîðà, îò êîíöåíòðàöèè è îò âèäà
êîíöåíòðàöèè                 äðóãèõ             êîìïîíåíòîâ.
      Óñëîâèåì ôàçîâîãî ðàâíîâåñèÿ â ñèñòåìå, ñîñòîÿùåé èç íå-
ñêîëüêèõ êîíäåíñèðîâàííûõ ôàç è íåñêîëüêèõ êîìïîíåíòîâ,
ÿâëÿåòñÿ ðàâåíñòâî ïàðöèàëüíîãî äàâëåíèÿ íàñûùåííîãî ïàðà
êàæäîãî äàííîãî êîìïîíåíòà íàä âñåìè ôàçàìè.
     Ïðèíöèï Ëå-Øàòåëüå:
      Åñëè íà ñèñòåìó, íàõîäÿùóþñÿ â ðàâíîâåñèè, âîçäåéñòâîâàòü
èçâíå è òåì èçìåíèòü óñëîâèÿ, îïðåäåëÿþùèå ïîëîæåíèå ðàâíîâå-
ñèÿ, òî â ñèñòåìå óñèëèòñÿ òî èç íàïðàâëåíèé ïðîöåññà, òå÷åíèå
êîòîðîãî îñëàáëÿåò âëèÿíèå ýòîãî âîçäåéñòâèÿ, â ðåçóëüòàòå ÷åãî
ïîëîæèòåëüíîå ðàâíîâåñèå ñìåñòèòñÿ â ýòîì æå íàïðàâëåíèè:
                 N2 + 3H2 ↔ 2NH3 + 92,048 êÄæ
      Ïîâûøåíèå òåìïåðàòóðû âñåãäà ñïîñîáñòâóåò íàêîïëåíèþ
âåùåñòâ, êîòîðûå îáðàçóþòñÿ â äàííîé ðåàêöèè ñ ïîãëîùåíèåì
òåïëîòû, òî åñòü óñèëèâàåò ýíäîòåðìè÷åñêîå íàïðàâëåíèå ïðî-
öåññà; ïîíèæåíèå òåìïåðàòóðû äåéñòâóåò â ïðîòèâîïîëîæíîì
íàïðàâëåíèè.
      Ïîâûøåíèå äàâëåíèÿ ñïîñîáñòâóåò îáðàçîâàíèþ âåùåñòâ,
çàíèìàþùèõ â äàííûõ óñëîâèÿõ ìåíüøèé îáúåì, òî åñòü óñèëè-
âàåò òî èç íàïðàâëåíèé ïðîöåññà, êîòîðîå ñîïðîâîæäàåòñÿ óìåíü-
øåíèåì îáúåìà; ïîíèæåíèå äàâëåíèÿ äåéñòâóåò â ïðîòèâîïîëîæ-

                            — 69 —