Skip to main content
LibreTexts - Ukrayinska

1.7: Хімічна рівновага та прогнозування хімічних змін

  1. Last updated
  2. Save as PDF
  • Page ID
    21671

    • \( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)

    Коли ми говоримо про прогнозування хімічних реакцій, ми уявляємо, як взяти кількість різних чистих сполук і змішувати їх за деякого набору умов. Ми припускаємо, що вони реагують, поки не досягнуть положення рівноваги, в якому присутні одне або кілька нових сполук. Ми хочемо передбачити, що це за нові сполуки і скільки з них буде вироблено.

    Для будь-якого заданого набору реагентів ми можемо виконати цю прогностичну програму в два етапи. Спочатку знаходимо всі набори продуктів, які можна отримати з заданих реагентів. Кожен такий набір являє собою можливу реакцію. Ми припускаємо, що для кожного набору можливих продуктів ми здатні передбачити рівноважний склад. Прогнозування того, яка реакція відбудеться, еквівалентно знаходженню реакції, положення рівноваги якої найдалі лежить у напрямку її продуктів. З цієї точки зору, можливість передбачити положення рівноваги для реагентів та будь-якого стехіометрично послідовного набору продуктів - це те саме, що можливість передбачити, яка реакція відбудеться. (Якщо немає єдиної реакції, положення рівноваги якої набагато далі в напрямку її продуктів, ніж будь-яка інша реакція, множинні реакції можуть відбуватися одночасно.)

    Ця двоетапна процедура відповідає тому сенсу, в якому хімічна термодинаміка дозволяє прогнозувати продукти реакції. Вимірюються значення певних характерних термодинамічних функцій для всіх відповідних сполук. З огляду на значення цих функцій для всіх сполук, що беруть участь в гіпотезованій реакції, обчислюється положення рівноваги. Те, що ми повинні почати з вгадування продуктів, робить цей підхід громіздким і невизначеним. Ми ніколи не можемо бути позитивними, що справжні продукти є одними з можливостей, які ми розглядаємо. Тим не менш, як практична справа для більшості комбінацій реагентів, кількість правдоподібних наборів продуктів досить мала.