ከሚከተሉት ምላሾች ውስጥ የትኛው ሊቀለበስ ይችላል? ሊቀለበስ እና ሊቀለበስ የማይችል ኬሚካላዊ ግብረመልሶች

ሊቀለበስ እና ሊቀለበስ የማይችል ኬሚካላዊ ግብረመልሶች. የኬሚካል ሚዛን. በተለያዩ ምክንያቶች ተጽእኖ ስር የተመጣጠነ ለውጥ

የኬሚካል ሚዛን

በአንድ አቅጣጫ የሚሄዱ ኬሚካላዊ ግብረመልሶች ይባላሉ የማይቀለበስ.

አብዛኞቹ ኬሚካላዊ ሂደቶች ናቸው ሊቀለበስ የሚችል. ይህ ማለት በተመሳሳዩ ሁኔታዎች ውስጥ ሁለቱም ወደ ፊት እና የተገላቢጦሽ ምላሾች ይከሰታሉ (በተለይ ስለ ዝግ ስርዓቶች እየተነጋገርን ከሆነ)።

ለምሳሌ:

ሀ) ምላሽ

$CaCO_3(→)↖(t)CaO+CO_2$

በክፍት ስርዓት ውስጥ የማይቀለበስ ነው;

ለ) ተመሳሳይ ምላሽ

$CaCO_3⇄CaO+CO_2$

በተዘጋ ስርዓት ውስጥ ሊቀለበስ ይችላል.

በተገላቢጦሽ ምላሾች ወቅት የሚከሰቱትን ሂደቶች በበለጠ ዝርዝር እንመልከት ፣ ለምሳሌ ፣ ሁኔታዊ ምላሽ።

በጅምላ ድርጊት ህግ መሰረት, ቀጥተኛ ምላሽ መጠን

$(υ)↖(→)=k_(1) C_(A)^(α) C_(B)^(β)$

የቁሶች መጠን $A$ እና $B$ ከጊዜ ወደ ጊዜ ስለሚቀንስ፣የቀጥታ ምላሽ ፍጥነትም ይቀንሳል።

የምላሽ ምርቶች መታየት ማለት የተገላቢጦሽ ምላሽ የመሆን እድል ነው ፣ እና ከጊዜ በኋላ የቁሶች መጠን $C$ እና $D$ ይጨምራሉ ፣ ይህ ማለት የተገላቢጦሽ ምላሽ መጠን እንዲሁ ይጨምራል።

$(υ)↖(→)=k_(2) C_(C)^(γ) C_(D)^(δ)$

ይዋል ይደር እንጂ ወደፊት እና ተቃራኒ ምላሾች እኩል የሚሆኑበት ሁኔታ ይደርሳል

${υ}↖{→}={υ}↖{←}$

የፊተኛው ምላሽ ፍጥነት ከተገላቢጦሽ ፍጥነት ጋር እኩል የሆነበት የስርዓቱ ሁኔታ ኬሚካላዊ ሚዛን ይባላል.

በዚህ ሁኔታ, reactants እና ምላሽ ምርቶች በማጎሪያ ሳይለወጥ ይቆያል. ተጠሩ የተመጣጠነ ትኩረት. በማክሮ ደረጃ፣ በአጠቃላይ ምንም የሚቀየር አይመስልም። ግን በእውነቱ, ሁለቱም ወደ ፊት እና የተገላቢጦሽ ሂደቶች መከሰታቸውን ይቀጥላሉ, ግን በተመሳሳይ ፍጥነት. ስለዚህ, በስርአቱ ውስጥ እንዲህ ያለው ሚዛን ይባላል ሞባይልእና ተለዋዋጭ.

ሚዛናዊነት ቋሚ

እንደ $[A]፣ [B]፣ [C]፣ [D]$ ያሉትን የንጥረ ነገሮች ሚዛናዊነት መጠን እንጥቀስ።

ከዚያም ከ$(υ)↖(→)=(υ)↖(←)፣ k_(1) · [A]^(α) · [B]^(β)=k_(2) · [C]^ ( γ) · [D]^(δ)$፣ ከየት

$([C]^(γ) · [D]^(δ))/([A]^(α) · [B]^(β))=(k_1)/(k_2)=K_(እኩል) $

$γ፣ δ፣ α፣ β$ በተገላቢጦሽ ምላሽ ውስጥ ካሉት ንጽጽሮች ጋር እኩል የሆኑ ገላጮች ሲሆኑ፤ $K_(እኩል)$ የኬሚካል ሚዛን ቋሚ ነው።

የተገኘው አገላለጽ በቁጥር የተመጣጠነ ሁኔታን ይገልፃል እና ለተመጣጣኝ ስርዓቶች የጅምላ እርምጃ ህግ የሂሳብ መግለጫ ነው።

በቋሚ የሙቀት መጠን, ሚዛናዊነት ቋሚነት ለተሰጠው ተለዋዋጭ ምላሽ ቋሚ እሴት ነው. በምላሽ ምርቶች (ቁጥር) እና በመነሻ ንጥረ ነገሮች (ተከፋፋይ) መካከል ባለው ሚዛን መካከል ያለውን ግንኙነት ያሳያል ፣ እሱም በተመጣጣኝ ሁኔታ የተመሰረተ።

የተመጣጠነ ቋሚዎች ከሙከራ መረጃ ይሰላሉ, የመነሻ ንጥረ ነገሮችን እና የምላሽ ምርቶችን በተወሰነ የሙቀት መጠን ሚዛን በመወሰን.

የተመጣጠነ ቋሚ እሴት የምላሽ ምርቶችን ምርት እና የእድገቱን ሙሉነት ያሳያል። $K_(እኩል) >> 1$ ካገኘን ይህ ማለት በተመጣጣኝ መጠን $[C]^(γ) · [D]^(δ) >> [A]^(α) · [B]^( β) )$፣ ማለትም የምላሽ ምርቶች ክምችት ከመነሻ ንጥረ ነገሮች ክምችት በላይ ይበልጣል፣ እና የምላሽ ምርቶች ምርት ከፍተኛ ነው።

በ$K_(እኩል)

$CH_3COOC_2H_5+H_2O⇄CH_3COOH+C_2H_5OH$

ሚዛናዊ ቋሚ

$K_(እኩል)=(·)/(·)$

በ$20°С$ ዋጋው $0.28$ (ማለትም ከ$1$ ያነሰ) ነው። ይህ ማለት የኤስተር ጉልህ ክፍል በሃይድሮላይዝድ አልተደረገም ማለት ነው።

የተለያዩ ምላሾችን በተመለከተ ፣የሚዛን ቋሚ መግለጫው በጋዝ ወይም በፈሳሽ ደረጃ ውስጥ የሚገኙትን ንጥረ ነገሮች ብቻ ያጠቃልላል። ለምሳሌ, ለምላሹ

የተመጣጠነ ቋሚነት እንደሚከተለው ይገለጻል.

$K_(እኩል)=(^2)/()$

የመለኪያው ቋሚ ዋጋ እንደ ተለዋዋጭ እና የሙቀት መጠን ባህሪ ይወሰናል.

የሁለቱም ወደፊት እና የተገላቢጦሽ ምላሾችን የማግበር ኃይል በተመሳሳይ መጠን ስለሚቀይረው ቋሚው በአነቃቂው መኖር ላይ የተመካ አይደለም። ማነቃቂያው የተመጣጠነ ቋሚውን ዋጋ ሳይነካው የእኩልነት መጀመርን ብቻ ሊያፋጥን ይችላል።

በተለያዩ ምክንያቶች ተጽእኖ ስር የተመጣጠነ ለውጥ

የተመጣጠነ ሁኔታ በቋሚ ውጫዊ ሁኔታዎች ውስጥ ላልተወሰነ ጊዜ ይቆያል-የሙቀት መጠን ፣ የመነሻ ንጥረ ነገሮች ትኩረት ፣ ግፊት (ጋዞች በምላሹ ውስጥ ከተሳተፉ ወይም ከተፈጠሩ)።

እነዚህን ሁኔታዎች በመቀየር ስርዓቱን ከአዲሶቹ ሁኔታዎች ጋር የሚያሟላ ከአንድ ሚዛናዊ ሁኔታ ወደ ሌላ ማስተላለፍ ይቻላል. ይህ ሽግግር ይባላል መፈናቀልወይም ሚዛናዊነት መቀየር.

አሞኒያን ለመፍጠር በናይትሮጅን እና በሃይድሮጂን መካከል ያለውን ምላሽ ምሳሌ በመጠቀም ሚዛኑን ለመቀየር የተለያዩ መንገዶችን እንመልከት።

$N_2+3H_2⇄2HN_3+Q$

$K_(እኩል)=(^2)/(·^3)$

የንጥረ ነገሮች ትኩረትን የመቀየር ውጤት

ናይትሮጅን $ N_2$ እና ሃይድሮጂን $H_2$ ወደ ምላሽ ቅልቅል ሲጨመሩ, የእነዚህ ጋዞች ክምችት ይጨምራል, ይህም ማለት ቀጥተኛ ምላሽ ፍጥነት ይጨምራል. ሚዛኑ ወደ ቀኝ ይቀየራል፣ ወደ ምላሽ ምርት፣ ማለትም ወደ አሞኒያ $NH_3$

ለተመጣጣኝ ቋሚ አገላለጽ በመተንተን ተመሳሳይ መደምደሚያ ሊደረግ ይችላል. የናይትሮጅን እና የሃይድሮጂን ክምችት እየጨመረ በሄደ መጠን አካፋው ይጨምራል እና $ K_(እኩል)$ ቋሚ እሴት ስለሆነ አሃዛዊው መጨመር አለበት. ስለዚህ፣ በምላሹ ድብልቅ ውስጥ ያለው የምላሽ ምርት $NH_3$ መጠን ይጨምራል።

የ$NH_3$ የአሞኒያ ምላሽ ምርት መጠን መጨመር የመነሻ ንጥረ ነገሮችን መፈጠር ወደ ግራ ወደ ሚዛናዊ ለውጥ ያመራል። ይህ መደምደሚያ በተመሳሳዩ ምክንያቶች ላይ ተመስርቶ ሊወሰድ ይችላል.

የግፊት ለውጥ ውጤት

የግፊት ለውጥ የሚነካው ቢያንስ አንድ ንጥረ ነገር በጋዝ ሁኔታ ውስጥ በሚገኙባቸው ስርዓቶች ላይ ብቻ ነው። ግፊቱ እየጨመረ በሄደ መጠን የጋዞች መጠን ይቀንሳል, ይህም ማለት ትኩረታቸው ይጨምራል.

በተዘጋ ስርዓት ውስጥ ያለው ግፊት እንደጨመረ እናስብ, ለምሳሌ, $ 2 $ ጊዜ. ይህ ማለት በምናስበው ምላሽ ውስጥ የሁሉም የጋዝ ንጥረ ነገሮች ክምችት (N_2, H_2, NH_3$) መጠን በ $2$ ጊዜ ይጨምራል ማለት ነው። በዚህ ሁኔታ፣ በ$ K_(እኩል)$ አገላለጽ ውስጥ ያለው አሃዛዊ በ4 እጥፍ ይጨምራል፣ እና መለያው በ16$ ጊዜ፣ ማለትም። ሚዛኑ ይስተጓጎላል። ወደነበረበት ለመመለስ የአሞኒያ ክምችት መጨመር እና የናይትሮጅን እና የሃይድሮጂን መጠን መቀነስ አለበት. ሚዛኑ ወደ ቀኝ ይቀየራል. የግፊት ለውጥ በፈሳሽ እና በጠጣር መጠን ላይ ምንም ተጽእኖ የለውም, ማለትም. ትኩረታቸውን አይለውጥም. በዚህም ምክንያት ጋዞችን የማያካትቱ የኬሚካል ሚዛናዊ ምላሽ ሁኔታ በግፊት ላይ የተመካ አይደለም.

የሙቀት ለውጥ ውጤት

የሙቀት መጠኑ እየጨመረ ሲሄድ, እንደሚያውቁት, የሁሉም ምላሽ (ኤክሶ- እና ኤንዶተርሚክ) መጠኖች ይጨምራሉ. ከዚህም በላይ የሙቀት መጠን መጨመር ከፍተኛ የመነቃቃት ኃይል ባላቸው ግብረመልሶች መጠን ላይ የበለጠ ተጽእኖ ያሳድራል, ስለዚህም endothermic ናቸው.

ስለዚህ, የተገላቢጦሽ ምላሽ ፍጥነት (በእኛ ምሳሌ ውስጥ ኤንዶተርሚክ) ከወደፊቱ ምላሽ ፍጥነት የበለጠ ይጨምራል. ሚዛኑ ከኃይል መምጠጥ ጋር ወደ ሂደቱ ይሸጋገራል.

የሌ ቻተሊየር መርህ (1884) በመጠቀም የእኩልነት ለውጥ አቅጣጫ መተንበይ ይቻላል።

ውጫዊ ተጽእኖ በተመጣጣኝ ስርዓት (ማጎሪያ, ግፊት, የሙቀት ለውጥ) ስርዓት ላይ ከተሰራ, ሚዛኑ ይህንን ተጽእኖ የሚያዳክም ወደ ጎን ይሸጋገራል.

ድምዳሜ ላይ እናድርገው፡-

• የ reactants ክምችት መጨመር ፣ የስርዓቱ ኬሚካላዊ ሚዛን ወደ ምላሽ ምርቶች መፈጠር ይቀየራል ፣
• የምላሽ ምርቶች ትኩረትን በመጨመር የስርዓቱ ኬሚካላዊ ሚዛን ወደ መጀመሪያው ንጥረ ነገሮች መፈጠር ይቀየራል ፣
• እየጨመረ በሚሄድ ግፊት ፣ የስርዓቱ ኬሚካላዊ ሚዛን የተፈጠሩት የጋዝ ንጥረ ነገሮች መጠን አነስተኛ ወደሆነ ምላሽ ይሸጋገራል ።
• እየጨመረ በሚሄድ የሙቀት መጠን, የስርዓቱ ኬሚካላዊ ሚዛን ወደ ኤንዶተርሚክ ምላሽ ይሸጋገራል;
• የሙቀት መጠኑን በመቀነስ - ወደ ውጫዊ ሂደት.

የ Le Chatelier መርህ በኬሚካላዊ ግብረመልሶች ላይ ብቻ ሳይሆን በሌሎች በርካታ ሂደቶች ላይም ይሠራል-ትነት ፣ ጤዛ ፣ ማቅለጥ ፣ ክሪስታላይዜሽን ፣ ወዘተ. የሚፈለገውን ንጥረ ነገር ከፍተኛ ምርት የሚሰጡ ኬሚካላዊ ሂደቶችን ለማካሄድ እንዲህ ያሉ ሁኔታዎችን ለማግኘት ያስችላል.

በአንድ አቅጣጫ የሚሄዱ ኬሚካላዊ ግብረመልሶች ይባላሉ የማይቀለበስ.

አብዛኞቹ ኬሚካላዊ ሂደቶች ናቸው ሊቀለበስ የሚችል. ይህ ማለት በተመሳሳዩ ሁኔታዎች ውስጥ ሁለቱም ወደ ፊት እና የተገላቢጦሽ ምላሾች ይከሰታሉ (በተለይ ስለ ዝግ ስርዓቶች እየተነጋገርን ከሆነ)።

ለምሳሌ:

ሀ) ምላሽ

በክፍት ስርዓት ውስጥ የማይቀለበስ;

ለ) ተመሳሳይ ምላሽ

በተዘጋ ስርዓት ውስጥ ሊቀለበስ የሚችል.

የኬሚካል ሚዛን

በተገላቢጦሽ ምላሾች ወቅት የሚከሰቱትን ሂደቶች በበለጠ ዝርዝር እንመልከት ፣ ለምሳሌ ፣ ሁኔታዊ ምላሽ።

በጅምላ ድርጊት ህግ ላይ የተመሰረተ ወደፊት ምላሽ መጠን:

የ A እና B ንጥረ ነገሮች ክምችት ከጊዜ ወደ ጊዜ እየቀነሰ በመምጣቱ ቀጥተኛ ምላሽ ፍጥነትም ይቀንሳል.

የምላሽ ምርቶች መታየት ማለት የተገላቢጦሽ ምላሽ የመሆን እድል ነው ፣ እና ከጊዜ በኋላ የ C እና D ንጥረ ነገሮች ክምችት ይጨምራሉ ፣ ይህ ማለት የተገላቢጦሽ ምላሽ ፍጥነት.

ይዋል ይደር እንጂ ወደፊት እና ተቃራኒ ምላሾች እኩል የሚሆኑበት ሁኔታ = .

የፊተኛው ምላሽ ፍጥነት ከተገላቢጦሽ ፍጥነት ጋር እኩል የሆነበት የስርዓቱ ሁኔታ ይባላል የኬሚካል ሚዛን.

በዚህ ሁኔታ, reactants እና ምላሽ ምርቶች በማጎሪያ ሳይለወጥ ይቆያል. ሚዛናዊ ውህዶች ተብለው ይጠራሉ. በማክሮ ደረጃ፣ በአጠቃላይ ምንም የሚቀየር አይመስልም። ግን በእውነቱ, ሁለቱም ወደ ፊት እና የተገላቢጦሽ ሂደቶች መከሰታቸውን ይቀጥላሉ, ግን በተመሳሳይ ፍጥነት. ስለዚህ, በስርዓቱ ውስጥ ያለው እንዲህ ዓይነቱ ሚዛን ተንቀሳቃሽ እና ተለዋዋጭ ይባላል.

የነገሮች [A]፣ [B]፣ [C]፣ [D] ሚዛናዊ ውህደቶችን እንጥቀስ። ከዚያ ጀምሮ = , k 1 [A] α [ለ] β = k 2 [ሐ] γ [መ] δ ፣ የት

α፣ β፣ γ፣ δ ገላጭ የሆኑበት፣ በተገላቢጦሽ ምላሽ ውስጥ ከሚገኙት ጥንብሮች ጋር እኩል ነው; K እኩል - የኬሚካል ሚዛን ቋሚ.

የተገኘው አገላለጽ በቁጥር ይገለጻል። የተመጣጠነ ሁኔታእና ለተመጣጣኝ ስርዓቶች የጅምላ እርምጃ ህግ የሂሳብ መግለጫ ነው.

በቋሚ የሙቀት መጠን, ሚዛናዊነት ቋሚ ነው ለተሰጠው ተለዋዋጭ ምላሽ ቋሚ ዋጋ. በምላሽ ምርቶች (ቁጥር) እና በመነሻ ንጥረ ነገሮች (ተከፋፋይ) መካከል ባለው ሚዛን መካከል ያለውን ግንኙነት ያሳያል ፣ እሱም በተመጣጣኝ ሁኔታ የተመሰረተ።

በተወሰነ የሙቀት መጠን የመነሻ ንጥረ ነገሮችን እና የምላሽ ምርቶችን ሚዛን በመወሰን የተመጣጠነ ቋሚዎች ከሙከራ መረጃ ይሰላሉ።

የተመጣጠነ ቋሚ እሴት የምላሽ ምርቶችን ምርት እና የእድገቱን ሙሉነት ያሳያል። K » 1 ካገኘን ይህ ማለት በተመጣጣኝ ሁኔታ [C] γ [መ] δ "[ሀ] α [ለ] β ፣ ማለትም ፣ የምላሽ ምርቶች ክምችት ከመነሻ ንጥረ ነገሮች ክምችት በላይ ያሸንፋል ፣ እና የምላሽ ምርቶች ምርት ከፍተኛ ነው።

በ K ከ «1 ጋር እኩል የሆነ፣ የምላሽ ምርቶች ምርት በተመሳሳይ ዝቅተኛ ነው። ለምሳሌ, ለ hydrolysis ምላሽ አሴቲክ አሲድ ethyl ester

ሚዛናዊ ቋሚ;

በ 20 ዲግሪ ሴንቲግሬድ ውስጥ 0.28 (ይህም ከ 1 ያነሰ) ዋጋ አለው.

ይህ ማለት የኤስተር ጉልህ ክፍል በሃይድሮላይዝድ አልተደረገም ማለት ነው።

የተለያዩ ምላሾችን በተመለከተ ፣የሚዛን ቋሚ መግለጫው በጋዝ ወይም በፈሳሽ ደረጃ ውስጥ የሚገኙትን ንጥረ ነገሮች ብቻ ያጠቃልላል። ለምሳሌ, ለምላሹ

የተመጣጠነ ቋሚነት እንደሚከተለው ይገለጻል.

የመለኪያው ቋሚ ዋጋ እንደ ተለዋዋጭ እና የሙቀት መጠን ባህሪ ይወሰናል.

ቋሚው በካታሊስት መገኘት ላይ የተመካ አይደለም, የሁለቱም ወደፊት እና የተገላቢጦሽ ምላሾችን የማግበር ሃይል በተመሳሳይ መጠን ስለሚቀይር። ማነቃቂያው የተመጣጠነ ቋሚውን ዋጋ ሳይነካው የእኩልነት መጀመርን ብቻ ሊያፋጥን ይችላል።

የተመጣጠነ ሁኔታ በቋሚ ውጫዊ ሁኔታዎች ውስጥ ላልተወሰነ ጊዜ ይቆያል-የሙቀት መጠን ፣ የመነሻ ንጥረ ነገሮች ትኩረት ፣ ግፊት (ጋዞች በምላሹ ውስጥ ከተሳተፉ ወይም ከተፈጠሩ)።

እነዚህን ሁኔታዎች በመቀየር ስርዓቱን ከአዲሶቹ ሁኔታዎች ጋር የሚያሟላ ከአንድ ሚዛናዊ ሁኔታ ወደ ሌላ ማስተላለፍ ይቻላል. ይህ ሽግግር ይባላል መፈናቀልወይም ሚዛናዊነት መቀየር.

አሞኒያን ለመፍጠር በናይትሮጅን እና በሃይድሮጂን መካከል ያለውን ምላሽ ምሳሌ በመጠቀም ሚዛኑን ለመቀየር የተለያዩ መንገዶችን እንመልከት።

የንጥረ ነገሮች ትኩረትን የመቀየር ውጤት

ናይትሮጅን N2 እና ሃይድሮጂን H2 ወደ ምላሽ ቅልቅል ሲጨመሩ, የእነዚህ ጋዞች ክምችት ይጨምራል, ይህም ማለት ነው ወደፊት ምላሽ መጠን ይጨምራል. ሚዛኑ ወደ ቀኝ፣ ወደ ምላሹ ምርት ማለትም ወደ አሞኒያ NH 3 ይቀየራል።

N 2 +3H 2 → 2NH 3

ለተመጣጣኝ ቋሚ አገላለጽ በመተንተን ተመሳሳይ መደምደሚያ ሊደረግ ይችላል. የናይትሮጅን እና የሃይድሮጅን ክምችት እየጨመረ በሄደ መጠን መጠኑ ይጨምራል, እና K እኩል ስለሆነ. - እሴቱ ቋሚ ነው, አሃዛዊው መጨመር አለበት. ስለዚህ, በምላሽ ድብልቅ ውስጥ ያለው የምላሽ ምርት NH 3 መጠን ይጨምራል.

የአሞኒያ ምላሽ ምርት NH 3 ትኩረትን መጨመር የመነሻ ንጥረ ነገሮችን ወደ መፈጠር ወደ ግራ ወደ ሚዛናዊ ለውጥ ያመራል። ይህ መደምደሚያ በተመሳሳዩ ምክንያቶች ላይ ተመስርቶ ሊወሰድ ይችላል.

የግፊት ለውጥ ውጤት

የግፊት ለውጥ የሚነካው ቢያንስ አንድ ንጥረ ነገር በጋዝ ሁኔታ ውስጥ በሚገኙባቸው ስርዓቶች ላይ ብቻ ነው። ግፊቱ እየጨመረ በሄደ መጠን የጋዞች መጠን ይቀንሳል, ይህም ማለት ትኩረታቸው ይጨምራል.

በተዘጋ ስርዓት ውስጥ ያለው ግፊት ለምሳሌ በ 2 እጥፍ እንደጨመረ እናስብ. ይህ ማለት ሁሉም የጋዝ ንጥረነገሮች (N 2, H 2, NH 3) በተሰጠው ምላሽ ውስጥ ያለው መጠን በ 2 እጥፍ ይጨምራል. በዚህ ሁኔታ, በ K እኩል አገላለጽ ውስጥ ያለው አሃዛዊ በ 4 እጥፍ ይጨምራል, እና መለያው በ 16 እጥፍ ይጨምራል, ማለትም, ሚዛናዊነት ይስተጓጎላል. ወደነበረበት ለመመለስ የአሞኒያ ክምችት መጨመር እና የናይትሮጅን እና የሃይድሮጂን መጠን መቀነስ አለበት. ሚዛኑ ወደ ቀኝ ይቀየራል. የግፊት ለውጥ በፈሳሽ እና በጠንካራ አካላት መጠን ላይ ምንም ተጽእኖ የለውም, ማለትም ትኩረታቸውን አይለውጥም. ስለዚህም እ.ኤ.አ. ጋዞችን የማያካትቱ የምላሾች ኬሚካላዊ ሚዛን ሁኔታ በግፊት ላይ የተመካ አይደለም።.

የሙቀት ለውጥ ውጤት

የሙቀት መጠኑ እየጨመረ በሄደ መጠን የሁሉም ምላሽ (ኤክሶ-እና ኤንዶተርሚክ) መጠኖች ይጨምራሉ. ከዚህም በላይ የሙቀት መጠን መጨመር ከፍተኛ የማንቃት ኃይል ባላቸው ግብረመልሶች መጠን ላይ የበለጠ ተጽእኖ ይኖረዋል, ይህም ማለት ነው. ኢንዶተርሚክ.

ስለዚህ, የተገላቢጦሽ ምላሽ (ኢንዶተርሚክ) መጠን ወደፊት ከሚመጣው ምላሽ መጠን የበለጠ ይጨምራል. ሚዛኑ ከኃይል መምጠጥ ጋር ወደ ሂደቱ ይሸጋገራል.

የእኩልነት ፈረቃ አቅጣጫን በመጠቀም መተንበይ ይቻላል የ Le Chatelier መርህ:

ውጫዊ ተጽእኖ በተመጣጣኝ ስርዓት (ማጎሪያ, ግፊት, የሙቀት ለውጥ) ስርዓት ላይ ከተሰራ, ሚዛኑ ይህንን ተጽእኖ የሚያዳክም ወደ ጎን ይሸጋገራል.

ስለዚህም፡-

የ reactants ትኩረት እየጨመረ ሲሄድ የስርዓቱ ኬሚካላዊ ሚዛን ወደ ምላሽ ምርቶች መፈጠር ይሸጋገራል;

የምላሽ ምርቶች ትኩረት ሲጨምር ፣ የስርዓቱ ኬሚካላዊ ሚዛን ወደ መነሻ ንጥረ ነገሮች መፈጠር ይሸጋገራል ።

ግፊቱ እየጨመረ ሲሄድ የስርዓቱ ኬሚካላዊ ሚዛን ወደ ምላሽ ይሸጋገራል ይህም የተፈጠሩት የጋዝ ንጥረ ነገሮች መጠን አነስተኛ ነው;

የሙቀት መጠኑ እየጨመረ በሄደ መጠን የስርዓቱ ኬሚካላዊ ሚዛን ወደ ኤንዶተርሚክ ምላሽ ይሸጋገራል;

የሙቀት መጠኑ እየቀነሰ ሲሄድ, ወደ ውጫዊ ሂደት ይንቀሳቀሳል.

የ Le Chatelier መርህ በኬሚካላዊ ግብረመልሶች ላይ ብቻ ሳይሆን በሌሎች በርካታ ሂደቶች ላይም ይሠራል-ትነት ፣ ጤዛ ፣ ማቅለጥ ፣ ክሪስታላይዜሽን ፣ ወዘተ. የሚፈለገውን ንጥረ ነገር ከፍተኛ ምርት የሚሰጡ ኬሚካላዊ ሂደቶችን ለማካሄድ እንደነዚህ ያሉ ሁኔታዎችን ለማግኘት ያስችላል.

ፈተናውን ለመውሰድ የማጣቀሻ ቁሳቁስ፡-

Mendeleev ጠረጴዛ

የማሟሟት ሰንጠረዥ

ከበርካታ የምላሽ ዓይነቶች መካከል ፣ ለምሳሌ ፣ በሙቀት ተፅእኖ (exothermic እና endothermic) ፣ በንጥረ ነገሮች ኦክሳይድ ሁኔታ ለውጦች (redox) ፣ በውስጣቸው የሚሳተፉ አካላት ብዛት (መበስበስ ፣ ውህዶች) የሚወሰኑት። እና ወዘተ, በሁለት የጋራ አቅጣጫዎች ውስጥ የሚከሰቱ ምላሾች, በሌላ መልኩ ይባላሉ ሊቀለበስ የሚችል . ከተገላቢጦሽ ምላሾች ሌላ አማራጭ ምላሾች ናቸው። የማይመለስ፣ በዚህ ጊዜ የመጨረሻው ምርት (የዝናብ, የጋዝ ንጥረ ነገር, ውሃ) ይፈጠራል. ከእነዚህ ምላሾች መካከል የሚከተሉት ይገኙበታል።

የማይሟሟ ዝናብ በሚፈጠርበት የጨው መፍትሄዎች መካከል ምላሾችን ይለዋወጡ - CaCO 3:

Ca(OH) 2+K 2 CO 3 → ካኮ 3↓ + 2KON (1)

ወይም ጋዝ ያለው ንጥረ ነገር - CO 2:

3 K 2 CO 3 + 2H 3 RO 4 →2K 3 RO 4 + 3 CO 2+ 3ህ 2 ኦ (2)

ወይም በትንሹ ሊነጣጠል የሚችል ንጥረ ነገር ተገኝቷል - H 2 O:

2ናኦህ + ኤች 2 SO 4 → ና 2 SO 4 + 2 ሸ 2ኦ(3)

የተገላቢጦሽ ምላሽን ከግምት ውስጥ ካስገባን, ወደ ፊት አቅጣጫ (በምላሾች 1,2,3 ከግራ ወደ ቀኝ) ብቻ ሳይሆን በተቃራኒው አቅጣጫም ይቀጥላል. የእንደዚህ አይነት ምላሽ ምሳሌ የአሞኒያ ውህደት ከጋዝ ንጥረ ነገሮች - ሃይድሮጂን እና ናይትሮጅን ነው.

3H 2 + N 2 ↔ 2ኤንኤች 3 (4)

ስለዚህም የኬሚካላዊ ምላሽ ወደ ፊት አቅጣጫ (→) ብቻ ሳይሆን በተቃራኒው አቅጣጫ (←) ከቀጠለ የሚቀለበስ ይባላል. እና በምልክቱ (↔) ይገለጻል.

የዚህ ዓይነቱ ምላሽ ዋና ባህሪ የምላሽ ምርቶች ከመነሻ ንጥረ ነገሮች የተሠሩ ናቸው ፣ ግን በተመሳሳይ ጊዜ የመነሻ አካላት ከተመሳሳይ ምርቶች ይመሰረታሉ። ምላሽ (4)ን ከግምት ውስጥ ካስገባን ፣ ከዚያ በአንጻራዊ የጊዜ አሃድ ፣ በተመሳሳይ ጊዜ ሁለት የአሞኒያ ሞሎች ሲፈጠሩ ፣ መበስበሳቸው የሚከሰተው ከሶስት ሞሎች ሃይድሮጂን እና አንድ ሞለኪውል የናይትሮጅን ምስረታ ጋር ነው። የቀጥታ ምላሽ መጠን (4) በምልክት V 1 እንጥቀስ፣ ከዚያ የዚህ መጠን አገላለጽ ቅጹን ይወስዳል፡-

V 1 = kˑ [Н 2] 3 ˑ , (5)

እሴቱ “k” የአንድ ምላሽ ፍጥነት ቋሚነት ሲገለጽ እሴቶቹ [H 2] 3 እና ከተነሱት የመነሻ ንጥረ ነገሮች ውህዶች በምላሽ እኩልታ ውስጥ ካሉት ውህደቶች ጋር የሚዛመዱ ሃይሎች ጋር ይዛመዳሉ። በተገላቢጦሽ መርህ መሠረት ፣ የተገላቢጦሽ ምላሽ መጠን መግለጫውን ይወስዳል-

ቪ 2 = kˑ 2 (6)

በመነሻ ጊዜ፣የፊት ምላሽ መጠን ከፍተኛውን ዋጋ ይወስዳል። ነገር ግን ቀስ በቀስ የመነሻ reagents ክምችት ይቀንሳል እና የምላሽ ፍጥነት ይቀንሳል. በተመሳሳይ ጊዜ, የተገላቢጦሽ ምላሽ መጠን መጨመር ይጀምራል. የፊት እና የተገላቢጦሽ ምላሾች ተመኖች ተመሳሳይ ሲሆኑ (V 1 = V 2)። የተመጣጠነ ሁኔታ , በዚህ ላይ ከአሁን በኋላ በሁለቱም የመነሻ እና የውጤት reagents ክምችት ላይ ለውጥ የለም.

አንዳንድ የማይመለሱ ምላሾች ቃል በቃል መወሰድ እንደሌለባቸው ልብ ሊባል ይገባል። አንድ ብረት ከአሲድ ጋር በተለይም ዚንክ ከሃይድሮክሎሪክ አሲድ ጋር በተደጋጋሚ የሚጠቀሰውን ምላሽ ምሳሌ እንስጥ፡-

Zn + 2HCl = ZnCl 2 + H 2 (7)

እንዲያውም ዚንክ በአሲድ ውስጥ ሲቀልጥ ጨው ይፈጥራል፡ ዚንክ ክሎራይድ እና ሃይድሮጂን ጋዝ ግን ከተወሰነ ጊዜ በኋላ በመፍትሔው ውስጥ ያለው የጨው ክምችት ሲጨምር የቀጥታ ምላሽ ፍጥነት ይቀንሳል። ምላሹ በተግባር ሲቆም ፣ የተወሰነ መጠን ያለው ሃይድሮክሎሪክ አሲድ ከዚንክ ክሎራይድ ጋር በመፍትሔው ውስጥ ይገኛል ፣ ስለሆነም ምላሽ (7) በሚከተለው መልክ መሰጠት አለበት ።

2Zn + 2HCl = 2ZnНCl + H2 (8)

ወይም የና 2 SO 4 እና BaCl 2 መፍትሄዎችን በማጣመር የተገኘ የማይሟሟ ዝናብ በሚፈጠርበት ጊዜ፡-

ና 2 SO 4 + BaCl 2 = BaSO 4 ↓ + 2NaCl (9)

የተቀዳው ጨው BaSO 4 በትንሹም ቢሆን ወደ ions ይለያል፡

ባሶ 4 ↔ ባ 2+ + SO 4 2- (10)

ስለዚህ, የማይመለሱ እና የማይመለሱ ምላሾች ጽንሰ-ሐሳቦች አንጻራዊ ናቸው. ሆኖም ግን, በተፈጥሮም ሆነ በሰዎች ተግባራዊ እንቅስቃሴዎች, እነዚህ ምላሾች ትልቅ ጠቀሜታ አላቸው. ለምሳሌ፣ የሃይድሮካርቦኖች ወይም ይበልጥ ውስብስብ የሆኑ ኦርጋኒክ ንጥረ ነገሮችን የማቃጠል ሂደቶች፣ ለምሳሌ አልኮሆል፡-

CH 4 + O 2 = CO 2 + H 2 O (11)

2C 2H 5 OH + 5O 2 = 4CO 2 + 6H 2 O (12)

ሙሉ በሙሉ የማይመለሱ ሂደቶች ናቸው. ምላሾች (11) እና (12) የሚቀለበሱ ከሆነ የሰው ልጅ እንደ ደስተኛ ህልም ይቆጠራል! ከዚያም ጋዝ እና ቤንዚን እና አልኮል እንደገና ከ CO 2 እና H 2 O! በሌላ በኩል፣ እንደ (4) ወይም የሰልፈር ዳይኦክሳይድ ኦክሲዴሽን ያሉ ተገላቢጦሽ ምላሾች፡-

SO 2 + O 2 ↔ SO 3 (13)

የአሞኒየም ጨዎችን፣ ናይትሪክ አሲድ፣ ሰልፈሪክ አሲድ እና ሌሎች ኦርጋኒክ እና ኦርጋኒክ ውህዶችን በማምረት መሰረታዊ ናቸው። ግን እነዚህ ምላሾች ሊቀለበሱ ይችላሉ! እና የመጨረሻውን ምርቶች ለማግኘት NH 3 ወይም SO 3 እንደነዚህ ያሉ የቴክኖሎጂ ዘዴዎችን መጠቀም አስፈላጊ ነው-የሬጀንቶችን መጠን መለወጥ, ግፊትን መቀየር, የሙቀት መጠኑን መጨመር ወይም መቀነስ. ግን ይህ አስቀድሞ የሚቀጥለው ርዕስ ርዕሰ ጉዳይ ይሆናል፡- “የኬሚካላዊ ሚዛን ለውጥ።

ድህረ ገጽ፣ ቁሳቁሱን በሙሉ ወይም በከፊል ሲገለብጥ፣ ወደ ምንጩ የሚወስድ አገናኝ ያስፈልጋል።

ሁሉም የኬሚካላዊ ምላሾች በሁለት ቡድን ሊከፈሉ ይችላሉ-የማይመለሱ እና የማይመለሱ ምላሾች. የማይቀለበስ ምላሾች ወደ ማጠናቀቂያው ይቀጥላሉ - አንደኛው ምላሽ ሰጪዎች ሙሉ በሙሉ እስኪጠጡ ድረስ። የተገላቢጦሽ ምላሾች ወደ ማጠናቀቅ አይቀጥሉም: በተገላቢጦሽ ምላሽ ውስጥ የትኛውም ምላሽ ሰጪዎች ሙሉ በሙሉ ጥቅም ላይ አይውሉም. ይህ ልዩነት ሊቀለበስ የማይችል ምላሽ በአንድ አቅጣጫ ብቻ ሊቀጥል ስለሚችል ነው. ሊቀለበስ የሚችል ምላሽ በሁለቱም ወደፊት እና በተቃራኒ አቅጣጫዎች ሊከሰት ይችላል.

ሁለት ምሳሌዎችን እንመልከት።

ምሳሌ 1. በዚንክ እና በተጠራቀመ ናይትሪክ አሲድ መካከል ያለው መስተጋብር የሚከናወነው በቀመርው መሰረት ነው፡-

በቂ መጠን ያለው የናይትሪክ አሲድ መጠን, ምላሹ የሚያበቃው ሁሉም ዚንክ ሲሟሟ ብቻ ነው. በተጨማሪም ፣ ይህንን ምላሽ ወደ ተቃራኒው አቅጣጫ ለማስኬድ ከሞከሩ - ናይትሮጅን ዳይኦክሳይድን በዚንክ ናይትሬት መፍትሄ ውስጥ ማለፍ ፣ ከዚያ የብረት ዚንክ እና ናይትሪክ አሲድ አይሰራም - ይህ ምላሽ ወደ ተቃራኒው አቅጣጫ መቀጠል አይችልም። ስለዚህ የዚንክ ከናይትሪክ አሲድ ጋር ያለው ግንኙነት የማይቀለበስ ምላሽ ነው።

ምሳሌ 2. የአሞኒያ ውህደት የሚከናወነው በቀመርው መሰረት ነው፡-

አንድ ሞለኪውል ናይትሮጅን ከሶስት ሞለ ሃይድሮጂን ጋር ካዋህዱ በስርዓቱ ውስጥ ምላሹ እንዲፈጠር ምቹ ሁኔታዎችን ይፍጠሩ እና ከበቂ ጊዜ በኋላ የጋዝ ድብልቅን ይተንትኑ ፣ የትንታኔው ውጤት ምላሽ ብቻ ሳይሆን ያሳያል ። ምርት (አሞኒያ) በሲስተሙ ውስጥ ይኖራል, ነገር ግን የመጀመሪያዎቹ ንጥረ ነገሮች (ናይትሮጅን እና ሃይድሮጂን) ናቸው. አሁን ፣ በተመሳሳይ ሁኔታ ፣ የናይትሮጂን-ሃይድሮጂን ድብልቅ አይደለም ፣ ግን አሞኒያ እንደ መነሻ ንጥረ ነገር ከተቀመጠ ፣ ከዚያ የአሞኒያው ክፍል ወደ ናይትሮጅን እና ሃይድሮጂን እንደሚበሰብስ እና በመጠን መካከል ያለው የመጨረሻ ሬሾ ሊገኝ ይችላል ። ከሶስቱም ንጥረ ነገሮች ውስጥ ከናይትሮጅን እና ሃይድሮጂን ድብልቅ ሲጀምሩ እንደ ሁኔታው ​​ተመሳሳይ ይሆናሉ. ስለዚህ, የአሞኒያ ውህደት የሚቀለበስ ምላሽ ነው.

በተገላቢጦሽ ምላሾች እኩልታዎች ውስጥ, ከእኩል ምልክት ይልቅ ቀስቶችን መጠቀም ይቻላል; ወደፊትም ሆነ በተቃራኒው አቅጣጫ የሚከሰተውን ምላሽ ያመለክታሉ።

በስእል. ምስል 68 በጊዜ ሂደት ወደ ፊት እና የተገላቢጦሽ ምላሾች ለውጦችን ያሳያል. መጀመሪያ ላይ የመነሻ ንጥረ ነገሮችን በሚቀላቀሉበት ጊዜ, ወደ ፊት የሚመጣው ምላሽ መጠን ከፍ ያለ ነው, እና የተገላቢጦሽ ምላሽ መጠን ዜሮ ነው, ምላሹ በሚቀጥልበት ጊዜ የመነሻ ንጥረ ነገሮች ይጠጣሉ እና ትኩረታቸው ይወድቃል.

ሩዝ. 63. በጊዜ ሂደት ወደፊት እና በተቃራኒ ምላሾች ፍጥነት ይቀይሩ.

በውጤቱም, ወደፊት የሚመጣው ምላሽ መጠን ይቀንሳል. በተመሳሳይ ጊዜ, የምላሽ ምርቶች ይታያሉ እና ትኩረታቸው ይጨምራል. በውጤቱም, የተገላቢጦሽ ምላሽ መከሰት ይጀምራል, እና ፍጥነቱ ቀስ በቀስ ይጨምራል. የወደ ፊት እና የተገላቢጦሽ ምላሾች እኩል ሲሆኑ የኬሚካል ሚዛን ይከሰታል። ስለዚህ, በመጨረሻው ምሳሌ, በናይትሮጅን, በሃይድሮጂን እና በአሞኒያ መካከል ሚዛን ይመሰረታል.

የኬሚካል ሚዛን ተለዋዋጭ ሚዛን ይባላል. ይህ አፅንዖት የሚሰጠው በተመጣጣኝ ሁኔታ ወደፊትም ሆነ በተቃራኒው ምላሾች ይከሰታሉ, ነገር ግን መጠኖቻቸው ተመሳሳይ ናቸው, በዚህ ምክንያት በስርአቱ ውስጥ ለውጦች አይታዩም.

የኬሚካል ሚዛን መጠናዊ ባህሪ ኬሚካላዊ ሚዛን ቋሚ የሚባል እሴት ነው። የአዮዳይድ-ሃይድሮጂን ውህደት ምላሽ ምሳሌ በመጠቀም እንመልከተው፡-

በጅምላ ድርጊት ህግ መሰረት፣የቀጣይ እና የተገላቢጦሽ ምላሾች ተመኖች የሚገለጹት በቀመር ነው፡-

በተመጣጣኝ ሁኔታ, ወደፊት እና የተገላቢጦሽ ምላሾች ተመኖች እርስ በእርሳቸው እኩል ናቸው, ስለዚህም

የፊተኛው እና የተገላቢጦሽ ምላሾች ሬሾም ቋሚ ነው። የዚህ ምላሽ ሚዛን ቋሚ (K) ይባላል፡

በመጨረሻ ከዚህ

በዚህ እኩልዮሽ በግራ በኩል እነዚያ በተመጣጣኝ ሁኔታ የተመሰረቱ የመስተጋብር ንጥረ ነገሮች ውህዶች - ሚዛናዊ ውህዶች። የእኩልታው የቀኝ ጎን ቋሚ (በቋሚ የሙቀት መጠን) መጠን ነው።

በአጠቃላይ ሁኔታ ሊገለበጥ የሚችል ምላሽ ማሳየት ይቻላል

ሚዛናዊነት ቋሚው በቀመር ይገለጻል፡-

እዚህ ፣ ትላልቅ ፊደላት የንጥረቶችን ቀመሮች ያመለክታሉ ፣ እና ትናንሽ ፊደላት በምላሽ እኩልታ ውስጥ ውህደቶችን ያመለክታሉ።

ስለዚህ በቋሚ የሙቀት መጠን ፣ የተገላቢጦሽ ምላሽ ሚዛን ቋሚ እሴት በምላሽ ምርቶች (ቁጥር ቆጣሪ) እና በመነሻ ንጥረ ነገሮች መካከል ባለው ሚዛን መካከል ያለውን ሚዛን ያሳያል።

ሚዛናዊው ቋሚ እኩልታ እንደሚያሳየው በተመጣጣኝ ሁኔታዎች ውስጥ, በምላሹ ውስጥ የሚሳተፉ የሁሉም ንጥረ ነገሮች ስብስቦች እርስ በርስ የተያያዙ ናቸው. የእነዚህ ንጥረ ነገሮች ስብስብ ለውጥ በሁሉም ሌሎች ንጥረ ነገሮች ክምችት ላይ ለውጦችን ያመጣል; በውጤቱም, አዳዲስ ስብስቦች ተመስርተዋል, ነገር ግን በመካከላቸው ያለው ጥምርታ እንደገና ከተመጣጣኝ ቋሚነት ጋር ይዛመዳል.

የተመጣጠነ ቋሚ አሃዛዊ እሴት፣ ወደ መጀመሪያው ግምታዊነት፣ የተሰጠው ምላሽ ውጤትን ያሳያል። ለምሳሌ, የምላሽ ምርቱ ከፍተኛ በሚሆንበት ጊዜ, ምክንያቱም በዚህ ሁኔታ

ማለትም ፣ በተመጣጣኝ ሁኔታ ፣ የምላሽ ምርቶች ውህዶች ከመነሻ ንጥረ ነገሮች ብዛት በጣም የሚበልጡ ናቸው ፣ እና ይህ ማለት የምላሹ ምርት ከፍተኛ ነው ማለት ነው። መቼ (በተመሳሳይ ምክንያት) የምላሹ ምርት ዝቅተኛ ነው.

በ heterogeneous ምላሾች ፣ ሚዛናዊነት ቋሚ መግለጫ ፣ እንዲሁም የጅምላ እርምጃ ህግ መግለጫ (አንቀጽ 58 ይመልከቱ) በጋዝ ወይም በፈሳሽ ደረጃ ውስጥ የሚገኙትን ንጥረ ነገሮች ብቻ ያጠቃልላል። ለምሳሌ, ለምላሹ

የመለኪያ ቋሚው ቅርፅ አለው

የመለኪያው ቋሚ ዋጋ የሚወሰነው በተለዋዋጭ ንጥረ ነገሮች ባህሪ እና በሙቀት መጠን ላይ ነው. በካታላይትስ መገኘት ላይ የተመካ አይደለም. ቀደም ሲል እንደተገለፀው ፣የሚዛን ቋሚው የፊት እና የተገላቢጦሽ ምላሾች ሬሾ ጋር እኩል ነው። አነቃቂው የሁለቱንም ወደፊት እና የተገላቢጦሽ ምላሾችን በተመሳሳይ መጠን ስለሚለውጥ (§ 60 ይመልከቱ)፣ የፍጥነት መጠኖቻቸው ጥምርታ ላይ ለውጥ አያመጣም።

ስለዚህ, ማነቃቂያው በተመጣጣኝ ዋጋ ላይ ተጽዕኖ አያሳድርም, ስለዚህም, የምላሹን ምርት መጨመርም ሆነ መቀነስ አይችልም. የተመጣጠነ ጅምርን ማፋጠን ወይም መቀነስ ብቻ ነው.