Վիքիպեդիա

«Քիմիական հավասարակշռություն»–ի խմբագրումների տարբերություն

Դիտել պատմությունը
← Նախորդ տարբՀաջորդ տարբ →
Content deleted Content added
ՎիզուալԵլատեքստ
No edit summary
Տող 1.
'''Քիմիական հավասարակշռություն''', փոխազդող համակարգի վիճակ, երբ դարձելի ընթանում են քիմիական մեկ կամ մի քանի ռեակցիաներ։ [[Համակարգ]]ի բաղադրությունը ժամանակի ընթացքում անփոփոխ է մնում շնորհիվ նրա, որ ուղիղ և հակադարձ [[ռեակցիա]]ներն ընթանում են հավասար արագություններով։ Պարզագույն դեպքում, երբ համակարգը միասեռ է և նրանում ընթանում է դարձելի ռեակցիա՝ <math>A+B{\rightleftarrows}C+D</math> ուղիղ ռեակցիայի արագությունը <math>(V_1)</math> համեմատական է փոխազդող նյութերի կոնցենտրացիաների արտադրյալին՝ <math>V_1=k_1[A][B]</math>, իսկ հակադարձ ռեակցիայի [[արագություն]]ը <math>(V_2)</math>՝ վերջնանյութերի կոնցենտրացիաների արտադրյալին՝ <math>V_2=k_2[C][D]</math>, որտեղ <math>k_1</math>-ը և <math>k_2</math>-ը տվյալ պայմաններում արագությունների հասաատուններն են։ <math>A</math> ու <math>B</math> [[նյութ]]երի ծախսմամբ <math>V_1</math>-ը փոքրանում է, իսկ <math>C</math>-ի ու <math>D</math>-ի առաջացմամբ <math>V_2</math>-ը՝ մեծանում։ Երբ <math>V_1=V_2</math> ապա հաստատվում է քիմիական հավասարակշռությունը, որից հետևում է, որ [<math>\frac{[C]_h[D]_h}{[A]_h[B]_h}=\frac{k_1}{k_2}=K</math> որտեղ <math>K</math>-ն հավասարակշռության հաստատունն է։ Յուրաքանչյուր դարձելի ռեակցիայի համար <math>kK</math>-ն բնորոշ մեծություն է և կախված է արտաքին պայմաններից։ Ստացված հավասարումը [[զանգվածների ազդման օրենք]]ի [[մաթեմատիկական արտահայտություն]]ն է։ [[Հավասարակշռություն|Հավասարակշռության]] մեջ գտնվող [[համակարգ]]ի վիճակն ամենահավանականն է, որին համապատասխանում է էնտրոպիայի առավելագույն կամ ազատԳիբսի էներգիայի նվազագույն արժեք։ [[Կատալիզատոր]]ը հավասարակշռությունը չի տեղաշարժում, բայց մեծացնում է դրա հաստատման արագությունը։ Հավասարակշռության կախումն արտաքին պայմաններից որակապես արտահայտվում է ԼըԼե-Շատելյե֊-Շատելիեի֊ Բրաունի սկզբունքով, քանակապես՝ [[թերմոդինամիկա]]կան հավասարումներով։ [[Ջերմաստիճան]]ի ազդեցությունը հավասարակշռության հաստատունի վրա արտահայտվում է ռեակցիայի իզոբարի կամ իզոխորի հավասարումով։ Հավասարակշռության ուսումնասիրությունն ունի տեսական և գործնական մեծ նշանակություն, օրինակ՝ դրա շնորհիվ կարելի է ընտրել ամենաբարենպաստ պայմաններ, որպեսզի հետազոտվող նյութի ելքը հասցվի առավելագույնի։<ref>Հայկական Սովետական Հանրագիտարան</ref>
 
== Կինետիկական բնութագիրը ==
Տող 26.
դպրոցական դասագրքերում։
 
Վերադառնալով [[յոդաջրածին|յոդաջրածն]]ի առաջացման ռեակցիային, կարող ենք նշել, որ ժամանակի հետ ելանյութերի սպառման հետ ուղիղ ռեակցիայի արագությունը անընդհատ նվազում է, իսկ հակադարձ
(կոնցենտրացիայի փոքրացման) հետ ուղիղ ռեակցիայի արագությունը անընդհատ նվազում է, իսկ հակադարձ
ռեակցիայի արագությունը սկսում է մեծանալ, քանի որ վերջանյութի կոնցենտրացիան մեծանում է։ Բնական է,
որ կգա մի պահ, երբ ուղիղ եւ հակադարձ ռեակցիաների արագությունները կհավասարվեն։ Դա նշանակում է, որ
Տող 73 ⟶ 72՝
հարաբերությունը ելանյութերի [[կոնցենտրացիա]]ների արտադրյալին հաստատուն մեծություն է։
 
Բ)== ՋերմադիմաիկականՋերմային բնութագիրը։ ==
Հավասարակշռության հաստատումը կարելի է մեկնաբանել ջերմադինամիկական
պատկերացումներով [2–4]։ [[Ջերմադինամիկայի երկրորդ օրենք]]ից հետեւում է, որ ռեակցիան կարող է ընթանալ
ինքնաբերաբար, եթե համակարգի [[Գիբսի էներգիա]]ն նվազում է` <math>\triangle_r G < 0</math>< 0։։ <math>\triangle</math> Եվ G տառերի միջեւ դրված r -ը
խորհրդանշում է ռեակցիան։ Գիբսի էներգիայի կախումը ռեակցիայի խորությունից, այլ կերպ, ելանյութերի
փոխարկման աստիճանից α<sub>փ</sub>, որի փոփոխության սահմաններն են 0 ÷ 1, ներկայացված է նկ. 2-ում։
Տող 81.
[[Պատկեր:Գիպսի էներգիայի փոփոխությունը նկարագրող գրաֆիկ.jpg|300px|մինի|աջից|նկար 2, Գիբսի էներգիայի փոփոխությունը ուղիղ և հակադարձ ռեակցիաներում]]
Նկարից երեւում է, որ ուղիղ ռեակցիան ինքնաբերաբար ընթանում է մինչեւ հավասարակշռության հաստատումը,
քանի որ ելանյութերի փոխարկման աստիճանի մեծացմանը զուգընթաց Գիբսի էներգիան փոքրանում է` <math>\triangle_r \vec{G} < 0</math>< 0,
ձգտելով մի ինչ որ նվազագույն արժեքի` G<sub>նվ</sub>։ Երբ ելանյութերի որոշ մասը փոխարկվել է վերջանյութերի,
հաստատվում է քիմիական հավասարակշռություն` <math>\triangle_r \vec{G} = 0</math>=0։ ։ Աստղանիշից աջ` վերջանյութերի կոնցենտրացիայի
մեծացման հետ համակարգի [[Գիբսի էներգիա]]ն սկսում է մեծանալ` <math>\triangle_r \vec{G} > 0 </math>> 0, ինչը նշանակում է, որ այդ հատվածում
ռեակցիայի ինքնաբերաբար ընթացքը (ձախից աջ) հնարավոր չէ։
 
Տող 91.
կողմից, այսինքն, ռեակցիան սկսել վերջանյութերով։ Երկու դեպքում էլ իրագործվում է էներգիայի նվազման
;
պայմանը` <math>\triangle_r \vec{G} < 0 </math>< 0, <math>\triangle_r \overleftarrow{G} < 0 </math>< 0։։ Այն հարցը, թե ելանյութերի փոխարկման որ աստիճանի դեպքում կհաստատվի
հավասարակշռություն, կախված է առաջին հերթին փոխազդող նյութերի բնույթից (քիմիական պոտենցիալից), ինչպես
նաեւ [[ջերմաստիճան]]ից եւ որոշ այլ գործոններից։ Նկարից երեւում է, որ հավասարակշռության հաստատումը տվյալ
Տող 102.
<math>\mu = \mu ^{\circ} + RT \ln p </math>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;(7)
 
որտեղ p-ն գազի ճնշումն է, -ն` քիմիական պոտենցիալը ստանդարտ վիճակում (p = 1 մթն կամ <math>1,013*\cdot 10<sup>^5</supmath> Պա)։
Հաշվի առնելով (7) առնչությունը, (5) ռեակցիայի համար (գազերի պարագայում) Գիբսի էներգիայի փոփոխությունը
կարելի է ներկայացնել այսպես.
 
=
 
<math>\triangle_r G=(c\mu_C + d\mu_D) - (a\mu_A + b\mu_B) = (c\mu_C^{\circ} + d\mu_D^{\circ}) - (a\mu_A^{\circ} + b\mu_B^{\circ}) + RT \ln \frac{p_C^c \cdot p_D^d }{p_A^a \cdot p_B^b}</math>
Տող 112 ⟶ 110՝
<math>\triangle_r G=\triangle_r G^{\circ} + RT \ln \frac{p_C^c \cdot p_D^d }{p_A^a \cdot p_B^b}</math>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;(8)
 
Այս հավասարումը կոչվում է ռեակցիայի իզոթերմի հավասարում, որի աջ մասի առաջին գումարելին` <math>\triangle_r G^{\circ}</math> -ն, Գիբսի
ստանդարտ էներգիան է, այն էներգիան, երբ ռեակցիայի մասնակիցների պարցիալ ճնշումները հավասար են 1 մթն
(<math>1,013Ē105013\cdot 10^5</math> Պա)։ Լոգարիթմի նշանի ներքո pi<math>p_i</math> մեծություններ են, որոնք արտահայտում են փոխազդող նյութերի
պարցիալ ճնշումները դրանց խառնման պահին։
 
Տող 134 ⟶ 132՝
 
Լուծույթներում իրականացվող ռեակցիաների պարագայում (8) – (12) հավասարումներում ճնշումները կարելի է
փոխարինել փոխազդող նյութերի կոնցենտրացիաներով` ci<math>c_i</math> , (ակտիվություններով` ai<math>a_i</math> ) կամ մոլային բաժիններով` <math>x_i</math> ։
 
<math>K_c = \left ( \frac{C_C^c \cdot C_D^d}{C_A^a \cdot C_B^b} \right )</math><sub>հվ</sub>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;(13)
Տող 143 ⟶ 141՝
Նշված հաստատունները միմյանց հետ կապված են հետեւյալ առնչություններով.
 
<math>K_p = K_x \cdot p ^ \triangle vtrianglev</math>
 
<math>K_p = K_c \cdot (RT)^ \triangle v</math>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; (15)
 
որտեղ <math>\triangle v</math> -ն ռեակցիայի վերջանյութերի եւ ելանյութերի քանակաչափաական գործակիցների գումարների
տարբերությունն է` ։
 
Ստացված է «https://hy.wikipedia.org/wiki/Քիմիական_հավասարակշռություն» էջից