Зависимость константы равновесия от температуры. Изобара химической реакции

Резкое возрастание скорости (константы скорости) химических реакций при повышении температуры очевидно и объяснимо за счет резкого увеличения числа активных соударений. Для обратимых реакций следует учитывать, что скорости прямой и обратной реакции тоже возрастают при повышении Т. При этом константа равновесия Kp = может оказаться как убывающей, так и возрастающей функцией температуры, в зависимости от того, какая константа возрастает сильнее. Как следует из уравнения Аррениуса (6.7.3), температурная зависимость константы скорости определяется величиной энергии активации: чем она больше тем сильнее эта зависимость, из этого следует, что для эндотермических реакций (энергия активации больше экзотермической на величину Δ Н). Поэтому для эндотермических и экзотермических (прямых) реакций константа равновесия должна по разному зависеть от темепературы. Эту температурную зависимость определяют уравнения изобары и изохоры химических реакций. Первая – при протекании реакции при Р=const., вторая при V= const.

Изобару химической реакции в дифференциальной форме можно записать так:

(6.14),

а изохору:

(6.15)

Решая эти уравнения при допущении, что тепловые эффекты реакций не изменяются в небольшом температурном интервале, получаем для изобары:

(6.16),

для изохоры:

(6.17)

Соотношения 6.14- 6.17 показывают, что температурная зависимость константы скорости определяется знаком Δ Н или Δ U, так при экзотермической реакции (Δ Н< 0), константа равновесия при повышении температуры будет убывать, и наоборот для эндотермической (Δ Н> 0) возрастать, что и объясняет принцип Ле- Шателье.

Выводы:

1. Все химические превращения по разному протекают во времени.

2. Большинство процессов обратимы.

2.1. В определенных условиях можно рассматривать реакцию как одностороннюю.

3. Скорость процессов зависит от внутренних и внешних факторов.

3.1. Внутренние – природа реагирующих веществ (определяется энергией активации).

3.2. Внешние:

- температура;

- концентрация;

- давление.

4. Изменяя условия, можно регулировать скорость процесса.

5. Для обратимых реакций положение равновесия определяется внешними условиями и описывается константой равновесия.

6. Положение равновесия можно смещать, изменяя эти условия.

Контрольная работа №2.1

1. Химимические реакции бывают: ___________________________________

2. Скорость реакции ____________

3. Зависимость скорости реакции от концентрации _____________________

4. Порядок реакции это ___________. Эксперименитальное определение порядка.

5. Кинетическое уравнение реакции 2-го порядка: ___________. Определение константы скорости ______________________.