30
1

Хемијска равнотежа

Embed Size (px)

Citation preview

1

Да се подсетимо...

Највећи број хемијских реакција не одвија се само у једном смеру, нити хемијске реакције иду до краја, већ настали реакциони производи међусобно реагују градећи полазне супстанце

Наведимо један пример...

2

Ако помешамо једнаке запремине угљеник (II)-оксида, СО и азот(IV)-оксида, NO₂ и гасну смешу загрејемо на 200⁰ С, запазићемо да њена мркоцрвена боја (која потиче од NO₂), постепено бледи, пошто СО и NO₂ међусобно реагују градећи безбојне производе реакције – СО₂ и NO

У једеном тренутку светлосмеђа боја гасне смеше престаје да се мења и поред загревања реакционог система.

3

4

v₂

v₁мркоцрвене боје безбојна

гасна смеша је светло смеђе боје

На самом почетку реакције, када је концентрација реактаната највећа, брзина реакције између CO и NO₂ (v₁) је највећа (закон о дејству маса) и смеша има мркоцрвену боју

CO₍g₎ + NO₂₍g₎ CO₂₍g₎ + NO₍g₎ v₁=max

Брзина реакције у супротном смеру (v₂) равна је нули (Зашто?)

Јер нема награђених производа реакције

Напредовањем реакције смањује се концентрација реактаната, а расте концентрација производа, те брзина v₁ опада, а брзина v₂ расте и боја смеше постаје светлија

5

v₁

v₂

мркоцрвена боја безбојна

6

време

брзина

(v)

(t)

v₁

v₂

v₁=v₂

Иако се након успостављања равнотеже концентрације реактаната и производа реакције више не мењају, реакције и даље теку у оба смера.

Међутим, број насталих и разграђених молекула у јединици времена је исти

То значи да се после успостављања равнотеже у систему и даље одвијају процеси на молекулском нивоу, али то не изазива микроскопске промене реакционог система

7

8

Она се може померити удесно или улево променом концентрације компонената.

Повећањем концентрације реактаната равнотежа се помера у правцу производа и обрнуто, све док се не успоставе нове равнотежне концентрације

Пример реакције сагоревања угљеник (II)-оксида и настајање угљеник (IV)-оксида

9

10

На тај начин се смањује укупни питисак гасне смеше, и тако компензује спољашњи утицај

При смањењу укупног притиска гасне смеше, хемијска равнотежа се помера у смеру настајања већег броја молекула

На тај начин се повећава укупни притисак гасне смеше и тако компензује спољашњи утицај

Пример гасовитог равнотежног система:

2NO₂₍g₎ N₂O₄₍g₎

11

мркоцрвене боје безбојан

Повећањем притиска гасне смеше хемијска равнотежа се помера у правцу N₂O₄ (мањи број молекула) што се запажа по светлијој боји гасне смеше:

2NO₂₍g₎ N₂O₄₍g₎

Смањењем притиска гасне смеше, равнотежа се помера у правцу већег броја молекула NO₂ - тамнија боја смеше

12

мркоцрвене боје безбојан

повећање притиска

смањење притиска

13

егзот.

ендот.

Утицај температуре запажа се на следећи начин:

Хлађењем равнотежног система његова боја постаје светлија (равнотежа се помера у правцу безбојног N₂O₄ - егзотермни процес)

2NO₂₍g₎ N₂O₄₍g₎

Док загревањем боја смеше постаје тамнија (фаворизује се ендотермни процес)

14

егзот.

ендот.

мркоцрвене боје безбојан

хлађење система

загревање система

16

17

18

наранџаст жут

Потребан прибор и материјал:

1. Чаша од 100 cm³ - 2 комада

2. Пипета од 5 cm³

3. Калијум-дихромат, c(K₂Cr₂O₇)=0,2mol/dm³

4. Хлороводонична киселина, conc HCl

5. Водени раствор натријум-хидроксида, ω(NaOH) = 15 %

6. Дестилована вода

19

Извођење огледа:

1. Сипати у сваку стаклену чашу око 2 cm³ K₂Cr₂O₇

20

2. У првој чаши K₂Cr₂O₇ разблаживати дестилованом водом ( до око половине чаше), све док се боја раствора не промени у жуту. Раствор у другој чаши служи за упоређење са бојом осталих раствора

21

додатак H₂O

3. Жутом раствору, капалицом, додати HCl док се боја раствора не промени поново у наранџасту

22

додатак HCl

23

додатак NaOH

24

25

додатак H₂O

26

наранџаст жут

27

додатак HCl

28

наранџаст жут

29

додатак NaOH

30