9: Хімічні рівноваги
- Page ID
- 20981
\( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)
Як обговорювалося в главі 6, природна тенденція хімічних систем полягає в пошуку стану мінімальної функції Гіббса. Як тільки мінімум буде досягнутий, рух в будь-якому хімічному напрямку не буде спонтанним. Саме в цей момент система досягає стану рівноваги.
- 9.1: Прелюдія до хімічних рівноваг
- Мале велике, велике мало; все в рівновазі в необхідності... - Віктор Гюго в «Знедолені»
- 9.2: Хімічний потенціал
- Рівновагу можна розуміти як накопичення за складом реакційної суміші, при якій сукупний хімічний потенціал продуктів дорівнює потенціалу реагентів.
- 9.3: Діяльність та втечі
- До цього моменту ми здебільшого ігнорували відхилення від ідеальної поведінки. Але слід зазначити, що термодинамічні константи рівноваги виражаються не з точки зору концентрацій або тиску, а скоріше в плані діяльності та невимушеності.
- 9.4: Залежність тиску Кп - принцип Ле Шательє
- Оскільки постійна рівноваги - це функція зміни енергії Гіббса, яка визначається для конкретного складу (всіх реагентів в їх стандартних станах і при одиничному тиску (або неміцності), зміни тиску не впливають на константи рівноваги для фіксованої температури. Однак зміни тиску можуть мати глибокий вплив на склади рівноважних сумішей.
- 9.5: Ступінь дисоціації
- Реакції, такі як у попередньому прикладі, передбачають дисоціацію молекули. Такі реакції можна легко описати з точки зору частки молекул реагентів, які фактично дисоціюють для досягнення рівноваги у зразку. Ця фракція називається ступенем дисоціації.
- 9.6: Температурна залежність рівноважних констант - рівняння Ван Гоффа
- Значення Кп не залежить від тиску, хоча склад системи при рівновазі може дуже сильно залежати від тиску. Залежність від температури - інша справа. Оскільки значення залежить від температури, значення Кп також є. Форму температурної залежності можна взяти з визначення функції Гіббса.
- 9.7: Метод лампочки Дюма для вимірювання рівноваги розкладання
- Класичний приклад експерименту, який використовується в багатьох лабораторних курсах фізичної хімії, використовує метод лампи Дюма для вимірювання дисоціації N2O4 (g) як функції температури. У цьому експерименті скляна колба використовується для створення ємності постійного обсягу, в якій летюча речовина може випаровуватися, або досягти рівноваги з іншими присутніми газами.
- 9.8: Кислотно-лужні рівноваги
- Дуже багато процесів передбачають перенесення протонів, або кислотно-лужних типів реакцій. Оскільки багато біологічних систем залежать від ретельно контрольованого рН, ці типи процесів надзвичайно важливі.
- 9.9: Буфери
- Буферні розчини, які мають величезне значення в контролі рН в різних процесах, можна зрозуміти з точки зору кислотно-лужної рівноваги. Буфер створюється у розчині, який містить як слабку кислоту, так і її кон'югатну основу. Це створює для поглинання надлишку H + або постачання H +, щоб замінити те, що втрачається внаслідок нейтралізації. Розрахунок рН буфера простий за допомогою підходу до таблиці ICE.
- 9.10: Розчинність іонних сполук
- Розчинність іонних сполук у воді також може бути описана за допомогою понять рівноваги. Ksp є продуктом розчинності і є постійною рівноваги, яка описує розчинність електроліту.
- 9.E: Хімічні рівноваги (вправи)
- Вправи для глави 9 «Хімічні рівноваги» в Fleming Фізична хімія TextMap.
- 9.S: Хімічні рівноваги (резюме)
- Короткий зміст для глави 9 «Хімічні рівноваги» в Fleming Фізична хімія TextMap.