Нақты химиялық жүйелердегі тепе-теңдік: факторлар, белсенділік және активтілік коэффициенттері

Нақты жүйелердегі тепе-теңдік

Тлемисова Тоғжан

1504-10

Нақты жүйелердегі тепе-теңдік. Оларға әсер ететін факторлар.

Термодинамикалық және концентрациялық (нақты және шартты) тепе-теңдік константалары.

Термодинамиканың негізгі заңдары идеалды жүйелердегі, соның ішінде идеалды ерітіндідегі тепе-теңдікті сипаттайды. Мұндай сипаттамаға арналған математикалық өрнек өте қарапайым, әмбебап және жақсы дамыған.

Сонымен қатар, химик-аналитиктер айналысатын нақты жүйелер, әдетте, термодинамикалық қасиеттері бойынша идеалдыдан қатты ерекшеленеді. Алайда, нақты химиялық жүйелердің әрекетін сипаттау үшін осы математикалық өрнекті өзгертіп қолдануға болады.

Нақты жүйелер - химиялық қосылыстардың көптеген құрамдас бөліктер жиынтығынан тұратын, әрі бір-бірімен үнемі қарым-қатынаста және байланыста болатын белгілі күрделі жүйе.

Химиялық реакцияның жылдамдығына реакцияға қатысатын заттардың табиғаты, температура, қысым, катализатор, т. б. әсер етеді.

Химиялық реакцияның әрекеттесуші заттардың концентрациясына тәуелділігін бірінші байқаған орыс ғалымы Бекетов Н. Н. Кейіннен бұл заңдылықты Норвегия ғалымдары Гульдберг пен Вааге (1867ж. ) мына ереже түрінде тұжырымдаған:

Химиялық реакцияның жылдамдығы реакцияласушы заттардың концентрацияларының көбейтіндісіне тура пропорционал. Мұны әрекеттесуші массалар заңы деп атайды.

Нақты химиялық жүйелердегі тепе - теңдікке әсер ететін факторларды екі негізгі топқа бөлуге болады: электростатикалық және химиялық өзара әрекеттесулер. Олардың арасындағы шекара белгілі бір дәрежеде шартты: мысалы, еріген бөлшектердің еріткіш молекулаларымен әрекеттесуіне байланысты еріткіш әсерлері әдетте жартылай электростатикалық, жартылай химиялық сипатқа ие.

Нақты жүйелерде, тепе-теңдік константасы тек температура мен қысымға, ал ерітінділерде жүретін реакцияларға, сондай-ақ еріткіштің табиғатына байланысты. (Бұл тек идеалды жүйелер!)

Электростатикалық өзара әрекеттесуді есепке алу.

Электростатикалық өзара әрекеттесулер, жоғарыда айтылғандай, жүйе күйінің идеалдан ауытқуына әкеледі. Электростатикалық факторлардың әсерін активтілік (белсенділік) әдісі (метод активности) деп аталатын әдіс арқылы есепке алуға болады.

Оның мәні әрекеттесетін бөлшектердің тепе-теңдік концентрацияларының орнына [А] активтілік aА деп аталатын шамалар қолданылады.