Элементы химической термодинамики и кинетики. Письменко В.Т. - 90 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

УлГТУ | Ульяновск

Составители: 

Рубрика: 

90
свойствами веществ, ее составляющих, организацией осуществления процес-
са.
Обратимые реакции носят более общий характер, поэтому они пред-
ставляют и больший интерес. Ведь, зная закономерность протекания обрати-
мых процессов, можно избирательно осуществлять как прямой, так и обрат-
ный процесс, что требуется в практической деятельности.
Рассмотрим обратимую формальную реакцию, описываемую уравне-
нием:
а
А + b В ↔
d
D +
f
F,
где
А
и
В
– молекулы исходных веществ
; D
и
F
– молекулы продуктов реак-
ции; а, b, d и f – стехиометрические коэффициенты.
В начальный момент времени, когда исходные вещества еще не взаи-
модействовали, в реакционной системе продуктов не было. И, естественно,
обратная реакция не протекает. Но вот началась прямая реакция взаимодей-
ствия исходных веществ
А
и
В.
Их концентрации со временем начнут умень-
шаться (соответственно и скорость прямой реакции будет снижаться), а кон-
центрации продуктов
D
и
F
начнут увеличиваться и скорость обратной реак-
ции начнет расти. Скорость реакции, как известно, в каждый данный момент
времени пропорциональна произведению концентраций реагирующих ве-
ществ при постоянстве всех остальных условий реакции (закон действующих
масс).
Поэтому скорость прямой реакции
V
прям.
образования продуктов реак-
ции в любой момент времени равна:
V
прям
=
k
прям.
·
b
B
a
A
CC ⋅
,
где V
прям.
– скорость прямой реакции, протекающей слева направо; k
прям.
- кон-
станта скорости прямой реакции;
b
B
a
A
CиC
⋅⋅
- концентрации исходных ве-
ществ; а и b – стехиометрические коэффициенты.
По мере накопления веществ продуктов реакции
D
и
F
происходит уве-
личение скорости обратной реакции равной:
V
обрат.
= k
обрат
.
·
f
F
d
D
CC ⋅
,
где
V
обрат.
– скорость обратной реакции, протекающей справа налево; k
обрат
.
-
константа скорости обратной реакции;
f
F
d
D
CиC
⋅⋅
- концентрации продуктов
реакции в каждый данный момент времени; d и f – стехиометрические коэф-
фициенты.
В какой-то определенный момент времени по мере протекания реакции
скорости прямой и обратной окажутся одинаковыми (равными):
V
прям
= V
обрат
(3.2.12
)
или
k
прям.
·
b
B
a
A
CC ⋅
=
k
обрат
.
·
f
F
d
D
CC ⋅
. (3.2.13)
Практически это означает, что число молекул исходных веществ
А
и
В
израсходованных в прямой реакции равно числу молекул
А
и
В,
образовав-
шихся в обратной реакции, за единицу времени. Такое состояние реагирую-
щей системы называется равновесным. В равновесном состоянии процессы в

Страницы