Қайтымды, қайтымсыз реакциялар тепе-теңдігі

Жұмыс түрі: Реферат
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 5 бет
Таңдаулыға:

ҚАЗАҚСТАН РЕСПУБЛИКАСЫ БІЛІМ ЖӘНЕ ҒЫЛЫМ МИНИСТРЛІГІ АЛМАТЫ ТЕХНОЛОГИЯЛЫҚ УНИВЕРСИТЕТІ

СОӨЖ №3

Тақырыбы: «Қайтымды, қайтымсыз реакциялар тепе-теңдігі»

(реферат)

Орындаған: Мусафатова Элеонора

ТММП 20-12

Тексерген: Абилкасова С. О

Алматы, 2021

Қайтымды процесс деп тура және кері бағытта өтетін процесті айтады. Қайтымды процесс кезінде айналадағы ортада ешқандай өзгерістер байқалмайды. Қайтымды процесс ретінде математикалық идеал маятнигінің тербелуін қарастыруға болады. Маятник тербелгенде үйкеліс тез әсер етпейді. Ал реал маятниктің тербелуі қайтымсыз, себебі әрбір қозғалыста оның энергиясының бір бөлігі үйкеліс күшіне қарсы жұмсалып, қозғалыс баяулап бір уақытта маятник тоқтайды.

Қайтымды реакция - әрекеттесуші жүйеде қарама-қарсы екі бағытта өтетін, жылдамдықтары тең, химиялық тепе-теңдік күйдегі реакция. Реакцияның қайтымдылығын көрсету үшін теңдік белгісінің орнына қарама-қарсы бағытталған екі тілше (стрелка) қойылады. Солдан оңға қарай жүретін реакцияны тура, ал оңнан солға қарай жүретін реакцияны кері реакция деп атайды. Мыс. : 3H2+N22NH3; H2+І22HІ; Cl2+H2OHCl+ +HClO, т. б. Реакцияның қайтымды немесе қайтымсыз екендігін анықтау үшін тепе-теңдікке жеткен жүйенің құрамына сапалық талдау жасайды. Егер жүйеден өнімдермен қатар бастапқы реагенттер де табылатын болса, онда реакцияның қайтымды болғаны. Қайтымды реакция соңына дейін, яғни, реагенттер түгел таусылатындай жағдайға жетіп үлгермейді. Реакция өнімдерінің концентрациясы артқан сайын әрекеттесуші массалар заңы бойынша кері реакцияның жылдамдығы жоғарылай бастайды. Бір кезде тура реакция мен кері реакцияның жылдамдықтары теңеліп, жүйеде жылжымалы тепе-теңдік орнайды. Әрекеттесуші заттардың концентрацияларын, қысымды немесе темп-раны өзгерту арқылы жүйеде орнаған тепе-теңдікті қалаған жаққа ығыстыруға болады.

Термодинамиканың екінші заңы бойынша мезаникалық жұмыстың жылуға айналуы әрқашан қайтымсыз процесс болады. Қайтымсыз процестер өте көп. Мысалы, ыстық, жылы денеден жылудың суық денеге ауысуы, тез өтетін химиялық реакциялар, т. б. Қайтымсыз процестердің барысында жүйе тепе-теңдік күйге ұмтылып, бұл күйге жеткенде процесс тоқтайды.

Табиғатта қайтымды процестер өтпейді. Бірақ қайтымсызды қайтымды процестерге өте жақын етіп өткізуге болады. Ол үшін процесс өте баяу өтуі керек. Жүйедегі өзгерістердің шамасы шексіз аз болып, тепе-теңдік күйден өте аз ауытқуы қажет. Осы жағдайда өтетін процесті қайтымды деуге болады. Қайтымды процесс тепе-теңдік күймен байланысты, жүйе тепе-теңдік күйден ары-бері шексіз аз ауытқуы мүмкін, бірақ тепе-теңдік күйден өздігінен шығып кетпейді.

Қайтымсыз реакция бұл іс жүзінде тепе-теңдік күйіне жете алмайтын, сондықтан барлық реакторлар өнімге айналды. Бұл тек бір бағытта жүреді дейді: солдан оңға қарай, өйткені өнімдер реактивтерді қайтадан шығару үшін қайта біріктірілмейді.

Бүгінгі күні химиялық теорияның қайтымсыздығын түсіндіруге болатын бірнеше теориялар мен бұрыштар бар. Қарапайым көрініс реакцияға түсетін заттардың тұрақсыздығын, өнімнің тұрақтылығын немесе реакция ортасынан шығатын немесе бөлінетін газдар немесе қатты заттар түзілетіндігін ескереді.

Табиғатта байқалатын процестер әдетте қайтымсыз болады, ал термодинамика тек қайтымды процестерді зерттейді. Әйтсе де термодинамика заңдары техникада да ғылымда да қолданылады. Оның себебі кәдімгі процестерді қайтымды процестердің өтетін жағдайында өтеді деп жорамалдауға болады.

Химиялық тепе-теңдік - тікелей реакция жылдамдығы кері реакция жылдамдығына тең болатын химиялық қайтымды процестің күйі. Химиялық тепе-теңдік динамикалық (яғни қозғалмалы), өйткені пайда болған кезде реакция тоқтамайды, бірақ тек заттардың концентрациясы өзгермейді. Бұл жаңа түзілген заттардың мөлшері бастапқы заттардың мөлшеріне тең екендігін білдіреді. Тұрақты температура мен қысым кезінде қайтымды реакциядағы тепе-теңдік шексіз сақталуы мүмкін. Іс жүзінде (зертханада, өндірісте) оларды көбінесе тікелей реакциялар қызықтырады.

Қайтымды жүйенің тепе-теңдігін тепе-теңдік шарттарының бірін (концентрация, температура немесе қысым) өзгерту арқылы ауыстыруға болады.

Химиялық тепе - теңдікке әсер ететін факторлар.
Ле-Шателье принципі.
Қайтымды реакциялар өзара қарама қарсы екі бағытта да (тура, кері) жүретін реакциялар.
Тура және кері реакциялардың жылдамдықтары тең болған жағдайда ТЕПЕ-ТЕҢДІК орнайды.
Әрекеттесуші заттардың концентрациясы, температурасы және қысымы өзгергенде химиялық тепе-теңдіктің ығысу бағыты Ле-Шателье принципімен анықталады.
Ле-Шателье принципі бойынша тепе-теңдіккке әсер етуші факторлар:
1. Концентрация.
Егер реакция экзотермиялық болса, яғни жылу бөле жүрсе,
әрекеттесуші заттардың концентрациясы артқан кезде, тепе-теңдік оңға ығысады.
Ал керісінше, концентрациясы төмендесе тепе-теңдік солға ығысады.
2. Температура
Егер реакция экзотермиялық болса, яғни жылу бөле жүрсе,
әрекеттесуші заттардың температурасы артқан кезде, тепе - теңдік солға, ал төмендеген кезде, оңға ығысады.
3. Қысым (әрекеттесуші заттар газ болса)
Егер реакция экзотермиялық болса, яғни жылу бөле жүрсе,
әрекеттесуші заттардың қысымы артқан кезде тепе- теңдік аз көлем жаққа, ал төмендеген кезде көп көлем жаққа ығысады.
Мысалға, төмендегі аммиак алу реакциясында 4 моль( 4 көлем) реагент, 2 моль (2 көлем) өнім бар.
Сонда әрекеттесуші заттардың қысымын арттырсақ, тепе - теңдік оңға ығысады. Себебі, өнімде аз көлем.
4. Катализатор
Катализатор тепе-теңдікке әсер етпейді.
Және егер реакция эндотермиялық болса, яғни жылу сіңіре жүрсе,
Ле -Шателье принципі барлық факторлар үшін керісінше қолданылады.
Мысалға, экзотермиялық реакцияда концентрация артса тепе-теңдік оңға ығысатын болса, ал эндотермиялық реакцияда керісінше солға ығысады.
Қалған факторлар үшін де дәл солай.

Химиялық тепе-теңдіктің орын ауыстыру заңы: егер тепе-теңдік жүйесіне тепе-теңдік шарттарының бірін өзгерту арқылы әрекет етілсе, онда химиялық тепе-теңдік күйі осы эффекттің төмендеуіне қарай ауысады.

1) қашан әрекеттесуші заттардың концентрациясын жоғарылату, тепе-теңдік әрқашан оңға ауысады - тікелей реакцияға қарай (яғни жаңа заттардың пайда болуына қарай) .

... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.