Химическая кинетика и химическое равновесие. Сергеева Ц.Б. - 5 стр.

                           9                                                          10
словами, - к снижению высоты энергетического барьера. В         аА + вВ ↔ dD + eE
результате чего увеличивается скорость реакции.            константа равновесия выразится уравнением

                                                                 Kc =
                                                                      [D]d [E ]e                                 (6)
    1.2 Химическое равновесие. Константа равновесия
                                                                      [A]a [B]b
     Большинство химических реакций обратимо, т.е. они          Таким образом, константа равновесия обратимой хи-
могут идти в прямом и обратном направлениях. Например:     мической реакции выражается как соотношение произве-
     Н2 + J2 ↔ 2HJ.                                        дения концентраций продуктов реакции к произведению
     Если в начальных условиях были взяты Н2 и J2, то в    концентраций исходных веществ в степенях их стехиомет-
соответствии с выражением закона действия масс скорость    рических коэффициентов. При этом концентрации, входя-
прямой реакции                                             щие в уравнение, являются равновесными.
      ρ ρ                                                       Химическое равновесие характеризуется постоянным
     V = K [H 2 ][J 2 ]
                                                           и вполне определенным для данных условий соотношени-
с течением времени уменьшается, так как уменьшаются        ем равновесных концентраций всех веществ, участвующих
концентрации водорода и йода. Скорость обратной реак-      во взаимодействии.
ции                                                             Рассмотрим обратимую гетерогенную реакцию
      σ σ
     V = K [HJ ]
                    2
                                                                СО2(г) + С(т) ↔ 2СО(г)
в начальный момент равна нулю, а затем, с ростом концен-        Скорость прямой реакции по закону действия масс:
                                                                 ρ ρ
трации НJ, постепенно увеличивается. В определенный             V = K [CO2 ][C ]
момент изменения скоростей прямой и обратной реакций            Но в гетерогенных системах химическое взаимодей-
они становятся равными. В системе наступает химическое     ствие протекает на поверхности раздела фаз. Соударения
равновесие, которое является динамическим, т.е. прямая и   между молекулами СО2 и твердого угля могут происходить
обратная реакция не прекращаются, а идут с одинаковой      только на поверхности раздела фаз, а значит, масса твердой
                     ρ σ
скоростью, т.е. V = V . Тогда:                             фазы не влияет на скорость реакции (концентрацию С(т)
      ρ                σ
      K [H 2 ][J 2 ] = K [HJ ] .
                              2
                                                           принимают равной 1), тогда выражение скорости записы-
     Это выражение можно представить в виде:               вается следующим образом:
       ρ                                                         ρ ρ
      K       [HJ ]2 .                                           V = K [CO2 ]
       σ=                                                                                       σ σ
      K [H 2 ][J 2 ]                                            Скорость обратной реакции: V = K [CO ] . Химиче-
                                                                                                          2

                                                                                                 ρ σ
     Частное от деления двух констант скоростей (посто-    скому равновесию отвечает условие: V = V . Константа хи-
янных при данной температуре) является величиной посто-    мического равновесия имеет вид
янной и называется константой химического равновесия
                                                                 Kc =
                                                                      [CO ]
                                                                            2

Кс (С – концентрация в моль/л).
     В общем случае обратимой реакции
                                                                      [CO2 ]
                                                                Концентрации газообразных веществ могут быть за-