Химическая кинетика (задачи, примеры, задания). Пурмаль А.П - 24 стр.

UptoLike

Составители: 

Рубрика: 

24
[]
[]
ВХ
АХ
k
k
0
0
1
1
+
=
∞−
.
(1.3.5)
После бесконечно большого промежутка времени концентрации станут
равными
[Α]
е
= [Α]
0
Χ
и [Β]
е
= [Β]
0
+ Χ
. Это и есть равновесные
концентрации веществ
А и В, которые не зависят от времени, так что
[]
[]
В
А
k
k
K
е
е
==
1
1
.
(1.3.6)
Формула (1.3.6) называется уравнением Вант-Гоффа, которое
справедливо для любого химического превращения, протекающего в
состоянии равновесия с равными скоростями в прямом и в обратном
направлениях. Для сложных реакций, протекающих в отличных от
равновесных условиях, обращение к уравнению Вант-Гоффа
некорректно. Из (1.3.5) можно получить величину степени превращения
α
при переходе от неравновесного состояния к равновесному:
[]
[
]
[]
α
==
+
Х
А
К
А
В
K
0
0
0
1
.
(1.3.7)
В частном случае, когда в исходной системе
[Β]
0
= 0, формула (1.3.7)
приводится к виду
α
=
+
К
К
1
.
(1.3.8)
Прямая реакция может дойти почти до конца, если
К >> 1. Если k
1
= k
-
1
, то константа равновесия К = 1 и α
= 0,5, т.е. [Α]
= [Β]
. Для
обратимых реакций временем полупревращения будет
характеризоваться не
50%-й переход реагентов в продукты, а переход
реагентов в продукты на
50% от теоретически возможного
процента превращения, определяемого величиной константы
равновесия и начальными концентрационными условиями.
          [ В] 0 + Х ∞ k1
                      =      .
          [ А] 0 − Х ∞ k − 1                                  (1.3.5)

После бесконечно большого промежутка времени концентрации станут
равными [Α]е = [Α]0 − Χ∞ и [Β]е = [Β]0 + Χ∞. Это и есть равновесные
концентрации веществ А и В, которые не зависят от времени, так что

          [ В ] е k1
                 =     = K.
          [ А] е k − 1                                        (1.3.6)


Формула (1.3.6) называется уравнением Вант-Гоффа, которое
справедливо для любого химического превращения, протекающего в
состоянии равновесия с равными скоростями в прямом и в обратном
направлениях. Для сложных реакций, протекающих в отличных от
равновесных условиях, обращение к уравнению Вант-Гоффа
некорректно. Из (1.3.5) можно получить величину степени превращения
α∞ при переходе от неравновесного состояния к равновесному:

                           [ А] 0
                        К−
                  Х∞       [ В] 0
          α∞ =         =            .                         (1.3.7)
                 [ А] 0 K +1
В частном случае, когда в исходной системе [Β]0 = 0, формула (1.3.7)
приводится к виду

                К
          α∞ =      .                                         (1.3.8)
               К +1
Прямая реакция может дойти почти до конца, если К >> 1. Если k1 = k-
1, то константа равновесия К = 1 и α∞ = 0,5, т.е. [Α]∞ = [Β]∞. Для
обратимых     реакций    временем      полупревращения        будет
характеризоваться не 50%-й переход реагентов в продукты, а переход
реагентов в продукты на 50% от теоретически возможного
процента превращения, определяемого величиной константы
равновесия и начальными концентрационными условиями.


                                    24