Урвуу болон эргэлт буцалтгүй урвал гэж юу вэ. Урвуу урвал гэж юу вэ. Тэнцвэр гэж юу гэсэн үг вэ

Бүх химийн урвалыг хоёр бүлэгт хувааж болно. эргэлт буцалтгүй, эргэлт буцалтгүй e урвалууд. эргэлт буцалтгүй урвалуудэцэс хүртэл урсах (урвалжийн аль нэгийг бүрэн ашиглах хүртэл) ба дотор буцаах боломжтойУрвалт урвал нь урагш болон урвуу чиглэлд хоёуланд нь явагдаж болох тул урвалд орох бодисын аль нь ч бүрэн дуусдаггүй.

Буцааж болшгүй урвалын жишээ:

Zn + 4HNO 3 → Zn(NO 3) 2 + 2NO 2 + 2H 2 O

Урвуу урвалын жишээ:

Эхлээд урагшлах урвалын хурд v pr нь том, урвуу урвалын хурд v vol нь тэгтэй тэнцүү

Урагш ба урвуу урвалын хурдны τ хугацаанаас хамаарах хамаарал. Эдгээр хурдууд тэнцүү байх үед химийн тэнцвэрт байдал үүснэ.

Урвалын явцад эхлэлийн материалууд зарцуулагдаж, концентраци нь буурдаг. Үүний зэрэгцээ урвалын бүтээгдэхүүн гарч ирдэг бөгөөд тэдгээрийн концентраци нэмэгддэг. Үүний үр дүнд урвуу урвал явагдаж эхэлдэг бөгөөд түүний хурд аажмаар нэмэгддэг. Урагш ба урвуу урвалын хурд тэнцүү бол химийн тэнцвэрт байдал үүснэ. Энэ нь динамик, учир нь систем дэх бодисын концентраци тогтмол хэвээр байгаа ч урвал урагш болон урвуу чиглэлд үргэлжилсээр байна.

Хэрэв тэнцүү бол vцагт vТэдний илэрхийлэлийг массын үйл ажиллагааны хуулийн дагуу тэгшитгэх боломжтой юм *. Жишээлбэл, устөрөгчийн иодтой урвуу харилцан үйлчлэлийн хувьд:

к pr ··= к 2-р боть эсвэл

Хандлага урагш ба урвуу урвалын хурдны тогтмолууд (К) тэнцвэрийн тогтмол гэж нэрлэдэг. Тогтмол температурт тэнцвэрийн тогтмол гэдэг нь тэнцвэрт байдалд тогтсон бүтээгдэхүүн ба эхлэлийн бодисын концентрацийн харьцааг харуулсан тогтмол утга юм. Үнэ цэнэ Курвалд орох бодисын шинж чанар, температураас хамаарна.

Гадны нөхцөл байдал тогтмол хэвээр байвал систем тэнцвэрт байдалд байна. Урвалд оролцож буй аливаа бодисын концентраци нэмэгдэх тусам тэнцвэр нь энэ бодисын хэрэглээ рүү шилждэг; аль нэг бодисын концентраци буурах үед тэнцвэр нь энэ бодис үүсэх тал руу шилждэг.

Хичээл нь "Химийн эргэлт буцалтгүй ба эргэлт буцалтгүй урвал" сэдвийг авч үзэх болно. Химийн тэнцвэрт байдал”, химийн тэнцвэрт байдалд шилжихэд нөлөөлөх хүчин зүйлсийг авч үзнэ. Та Ле Шательегийн зарчимтай танилцах болно. Урвуу болон эргэлт буцалтгүй урвалын тухай ойлголтыг нэвтрүүлсэн.

Сэдэв: Урвалын ангилал, термохими, хурд

Хичээл: Эргэдэг ба эргэлт буцалтгүй химийн урвалууд. Химийн тэнцвэр ба түүнийг шилжүүлэх арга замууд

Бид дараах хэлбэрээр бичсэн хийсвэр урвалыг авч үзье.

A + B → AB, Шууд урвал.Гэвч олон тооны химийн урвалууд эсрэг чиглэлд явж болно.

ABA+B; Санал хүсэлт.

Товчхондоо, ийм урвалыг нэг нь урагш, нөгөө нь хойш чиглэсэн хоёр сум ашиглан тэмдэглэнэ.

A+BAB

Температур нэмэгдэхийн хэрээр ихэнх химийн урвалын хурд нэмэгддэг. Гэхдээ зарим урвалын хувьд температурын урвалын бүтээгдэхүүн сайн хурдтай явахад аль хэдийн задарч эхэлдэг. Ялангуяа энэ нөхцөл байдал нь устөрөгчийн иодид үйлдвэрлэхэд устөрөгчийн иодтой харилцан үйлчлэлцэх замаар хэрэгждэг.

H 2 +I 2 (1)

Химийн урвалын хурд нь эхлэлийн бодисын концентраци нэмэгдэх тусам нэмэгдэж, улмаар эхлэлийн бодисын концентраци буурах тусам буурдаг. Энэ нь урвал явагдах тусам шууд урвалын хурд буурах болно, учир нь анхны материалууд зарцуулагдах болно. Урвуу урвалын эхний AB бодисын концентраци аажмаар нэмэгдэх тул урвуу урвалын хурд нэмэгдэх болно. Урагшлах урвалын хурд хэр удаан буурч, урвуу урвал нэмэгдэх вэ? Энэ нь шууд ба урвуу урвалын хурд тэнцүү болох хүртэл үргэлжилнэ. Химийн тэнцвэрт байдал бий болно. Цагаан будаа. нэг.

Цагаан будаа. нэг

Химийн тэнцвэр гэдэг нь шууд ба урвуу урвалын хурд тэнцүү байх урвалын системийн төлөв юм.

Бодисын тэнцвэрт концентрацинь химийн тэнцвэрт байдалд байгаа урвалын хольц дахь бодисын концентраци юм. Тэнцвэрийн концентрацийг дөрвөлжин хаалтанд байгаа бодисын химийн томъёогоор зааж өгсөн болно.

Жишээлбэл, дараах оруулга нь тэнцвэрийн систем дэх устөрөгчийн тэнцвэрт концентраци 1 моль/л байна гэсэн үг юм.

Цагаан будаа. 2

Химийн тэнцвэрт байдал(Зураг 2) нь бидний ердийн "тэнцвэр" гэсэн ойлголтоос ялгаатай. Химийн тэнцвэрт байдал нь динамик юм. Химийн тэнцвэрт байдалд байгаа системд шууд болон урвуу урвал хоёулаа явагддаг боловч тэдгээрийн хурд тэнцүү байдаг тул оролцдог бодисын концентраци өөрчлөгддөггүй. Химийн тэнцвэрт байдал нь шууд ба урвуу хурдны тогтмолуудын харьцаатай тэнцүү тэнцвэрийн тогтмолоор тодорхойлогддог. урвалууд.

Урагш ба урвуу урвалын хурдны тогтмолууд нь эхний бодисын концентраци дахь өгөгдсөн урвалын хурдыг тэнцүү нэгжээр илэрхийлнэ. Мөн тэнцвэрийн тогтмол нь стехиометрийн коэффициентийн хүчин чадал дахь шууд урвалын бүтээгдэхүүний тэнцвэрийн концентрацийг урвалд орж буй бодисын тэнцвэрийн концентрацийн бүтээгдэхүүнд харьцуулсан харьцаатай тэнцүү байна.

Хэрвээ , дараа нь системд илүү олон анхны бодисууд байдаг. Хэрвээ , дараа нь системд илүү олон урвалын бүтээгдэхүүн байдаг.

Хэрэв тэнцвэрийн тогтмол нь 1-ээс их байвал ийм урвалыг эргэлт буцалтгүй гэж нэрлэдэг.

Урвалж буй бодисуудын аль нэг нь бүрэн дуусах хүртэл зөвхөн нэг чиглэлд явагддаг химийн урвалыг эргэлт буцалтгүй гэж нэрлэдэг.

Жишээлбэл, хариу үйлдэл нь:

4P + 5O 2 \u003d 2P 2 O 5(2)

Урвуу урвал нь ижил нөхцөлд эсрэг чиглэлд явагддаг химийн урвал юм.

Хэрэв та гадаад нөхцөл байдлыг өөрчилвөл химийн тэнцвэрт байдал алдагдах болно. Гадаад нөхцлийн өөрчлөлтөөс хамааран тэнцвэрийн өөрчлөлтийг ерөнхийд нь тодорхойлно

· Ле Шательегийн зарчим: Хэрэв тэнцвэрт байдалд байгаа системд тэнцвэрийн байрлалыг тодорхойлдог аль нэг нөхцөлийг өөрчилснөөр гаднаас нөлөөлсөн бол энэ нь үйл явцын чиглэлд шилжиж, урсгал нь үүссэн нөлөөллийн нөлөөг сулруулдаг.

Тиймээс температурын өсөлт нь үйл явцын чиглэлд тэнцвэрт өөрчлөлтийг үүсгэдэг бөгөөд энэ нь дулаан шингээх замаар явагддаг бөгөөд температурын бууралт нь эсрэг чиглэлд үйлчилдэг.

Шууд урвалын бүтээгдэхүүний тэнцвэрт концентраци нэмэгдэх тохиолдолд тэнцвэр баруун тийш шилжинэ. Хэрэв шууд урвалын анхны бодисын тэнцвэрт концентраци нэмэгдвэл тэнцвэр нь зүүн тийш шилжинэ. Тэнцвэрийг өөрчлөхийн тулд ямар хүчин зүйлийг өөрчилж болох вэ? тэр

· Температур

· Даралт

Бодисын концентраци

Катализатор нэмэх

Гетероген урвалын урвалын гадаргуугийн талбайг өөрчлөх

Катализатор нэмэх, гетероген урвалын гадаргуугийн талбайг өөрчлөххимийн тэнцвэрийн өөрчлөлтөд нөлөөлөхгүй.

Үлдсэн хүчин зүйлсийг илүү нарийвчлан авч үзсэн болно.

Температур

Аммиакийн синтезийн урвал (Зураг 3)

-д хамаарна экзотермикурвалууд. Урт урвалын үед дулаан ялгарч, урвуу урвалын үед дулааныг шингээдэг. Хэрэв температур нэмэгдсэн бол Ле Шательегийн дүрмийн дагуу тэнцвэр нь энэ нөлөөг багасгах чиглэлд шилжих болно. Энэ тохиолдолд зүүн,дулааныг шингээж авдаг тул. Аммиакийн синтезийн урвалыг 500 орчим температурт явуулдаг

Хэрэв урвал эндотермик,Температурын өсөлт нь тэнцвэрт байдлыг өөрчлөх болно баруун талд.

Бодисын концентрацийн өөрчлөлт

Тэнцвэрийн урвалд оролцож буй аливаа бодисын концентраци нэмэгдэх тусам урвалын тэнцвэрт байдал нь түүний хэрэглээ рүү шилжих ба үүний дагуу аливаа бодисын концентраци буурах тусам түүний үүсэх урвал руу шилжих болно. . Жишээлбэл, аммиакийн нийлэгжилтийн урвал дахь азотын концентраци нэмэгдэх тусам тэнцвэр нь баруун тийш, өөрөөр хэлбэл азотын хэрэглээний чиглэлд шилжих болно. Хэрэв энэ урвал дахь аммиакийг урвалын хольцоос гаргаж авбал тэнцвэр нь үүсэх чиглэлд шилжих болно. Үүнийг жишээ нь аммиакийг усанд уусгах замаар хийж болно.

Даралтын өөрчлөлт

Даралтын өөрчлөлт нь зөвхөн хийн бодисуудтай холбоотой урвалд нөлөөлдөг. Хэрэв аммиакийн нийлэгжилтийн урвалын даралтыг нэмэгдүүлбэл тэнцвэрт байдал нь хийн моль тоо буурах тал руу шилжинэ. Хэрэв зүүн талын хийн мольуудын тоо баруун талынхаас их байвал тэнцвэр нь аммиак үүсэх тал руу шилжинэ.

Хэрэв хийн моль тоо зүүн ба баруун талд ижил байвал, жишээлбэл, азотын исэл (II) олж авах урвалд;

Н 2 + О 2 (3)

дараа нь даралтын өөрчлөлт нь ийм урвал дахь химийн тэнцвэрийн байрлалд нөлөөлөхгүй. Химийн тэнцвэрт байдлыг судлах нь онолын судалгаа болон практик асуудлыг шийдвэрлэхэд чухал ач холбогдолтой юм. Төрөл бүрийн температур, даралтын тэнцвэрт байдлыг тодорхойлох замаар химийн процесс явуулах хамгийн таатай нөхцлийг сонгох боломжтой. Нөхцөл байдлын эцсийн сонголт нь үйл явцын хурдад үзүүлэх нөлөөллийг харгалзан үзэх шаардлагатай.

Хичээлийг дүгнэж байна

Хичээл дээр "Химийн тэнцвэрт байдал" сэдвийг судалж, урвуу урвалын үед тэнцвэрийг шилжүүлэх нөхцөлийг авч үзсэн.

Ном зүй

1. Rudzitis G.E. Хими. Ерөнхий химийн үндэс. 11-р анги: Боловсролын байгууллагын сурах бичиг: суурь түвшин / Г.Е. Рудзит, Ф.Г. Фельдман. - 14-р хэвлэл. - М.: Боловсрол, 2012.

2. Попел П.П. Хими: 8-р анги: ерөнхий боловсролын байгууллагуудад зориулсан сурах бичиг / P.P. Попел, Л.С.Кривля. - К .: Мэдээллийн төв "Академи", 2008. - 240 х.: өвчтэй.

3. Габриелян О.С. Хими. 11-р анги. Үндсэн түвшин. 2-р хэвлэл, стер. - М .: Bustard, 2007. - 220 х.

1. Цахилгаан сөрөг чанар. Туйлын ковалент ба ионы бондын ялгаа ().

3. Полингийн дагуу атомын электрон сөрөг чанар ().

Гэрийн даалгавар

1. No 7-9 (х. 63) Rudzitis G.E. Хими. Ерөнхий химийн үндэс. 11-р анги: Боловсролын байгууллагын сурах бичиг: суурь түвшин / Г.Е. Рудзит, Ф.Г. Фельдман. - 14-р хэвлэл. - М.: Боловсрол, 2012.

2. Химийн тэнцвэрт байдал өөрчлөгдөхөд ямар хүчин зүйл нөлөөлдөггүй вэ?

3. Химийн тэнцвэрт байдал үүсэх нөхцөлийг нэрлэнэ үү.

Урвалын төрлүүдийн олон ангиллын дотроос, жишээлбэл, дулааны эффект (экзотермик ба эндотермик), бодисын исэлдэлтийн төлөвийн өөрчлөлт (редокс), тэдгээрийн бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн тоогоор (задрал, задрал) тодорхойлогддог. нэгдлүүд) гэх мэт харилцан хоёр чиглэлд явагдах урвалыг өөрөөр нэрлэдэг буцаах боломжтой . Урвуу урвалын өөр хувилбар бол урвал юм эргэлт буцалтгүй, Энэ үед эцсийн бүтээгдэхүүн (тундас, хийн бодис, ус) үүсдэг. Эдгээр урвалуудад дараахь зүйлс орно.

Давсны уусмал хоорондын солилцооны урвалын явцад уусдаггүй тунадас үүсдэг - CaCO 3:

Ca (OH) 2 + K 2 CO 3 → CaCO 3↓ + 2KOH (1)

эсвэл хийн бодис - CO 2:

3 K 2 CO 3 + 2H 3 RO 4 → 2K 3 RO 4 + 3 CO 2+ 3H 2 O (2)

эсвэл муу задарсан бодисыг олж авна - H 2 O:

2NaOH + H 2 SO 4 → Na 2 SO 4 + 2 H2О(3)

Хэрэв бид урвуу урвалыг авч үзвэл энэ нь зөвхөн урагшлах чиглэлд (зүүнээс баруун тийш 1,2,3 урвалд) төдийгүй эсрэг чиглэлд явагддаг. Ийм урвалын жишээ бол хийн бодис болох устөрөгч, азотоос аммиакийн нийлэгжилт юм.

3H 2 + N 2 ↔ 2NH 3 (4)

Энэ замаар, Химийн урвал нь зөвхөн урагш (→) төдийгүй урвуу чиглэлд (←) явагддаг бол буцах боломжтой гэж нэрлэдэг. ба (↔) тэмдгээр тэмдэглэнэ.

Энэ төрлийн урвалын гол онцлог нь урвалын бүтээгдэхүүнүүд нь эхлэлийн материалаас үүсдэг боловч үүнтэй зэрэгцэн эсрэгээр ижил бүтээгдэхүүнээс эхлэлийн урвалжууд үүсдэг. Хэрэв бид урвал (4) -ийг авч үзвэл харьцангуй цаг хугацааны нэгжид хоёр моль аммиак үүсэхтэй зэрэгцэн тэдгээр нь гурван моль устөрөгч, нэг моль азот үүсэх замаар задрах болно. Шууд урвалын хурдыг (4) V 1 тэмдгээр тэмдэглэвэл энэ хурдны илэрхийлэл дараах хэлбэртэй болно.

V 1 = kˑ [Н 2 ] 3 ˑ , (5)

Энд "k" утгыг өгөгдсөн урвалын хурдны тогтмол, [H 2 ] 3-ын утгууд гэж тодорхойлж, урвалын тэгшитгэл дэх коэффициентүүдтэй харгалзах хүч хүртэл өсгөсөн эхлэлийн бодисын концентрацид тохирно. Урвуу эргэх зарчмын дагуу урвуу урвалын хурд нь дараахь илэрхийлэлийг авна.

V 2 = kˑ 2 (6)

Цагийн эхний мөчид шууд урвалын хурд хамгийн их утгыг авдаг. Гэвч анхны урвалжуудын концентраци аажмаар буурч, урвалын хурд удааширдаг. Үүний зэрэгцээ урвуу урвалын хурд нэмэгдэж эхэлдэг. Урагш ба урвуу урвалын хурд ижил (V 1 \u003d V 2) болоход энэ нь ирдэг. тэнцвэрийн байдал , энэ үед анхдагч болон үүссэн урвалжуудын концентрацид өөрчлөлт ороогүй болно.

Зарим эргэлт буцалтгүй урвалыг шууд утгаар нь авч үзэх ёсгүй гэдгийг тэмдэглэх нь зүйтэй. Металлын хүчил, тухайлбал цайр, давсны хүчилтэй харилцан үйлчлэх хамгийн түгээмэл урвалын жишээг өгье.

Zn + 2HCl \u003d ZnCl 2 + H 2 (7)

Үнэн хэрэгтээ цайр нь хүчилд ууссан үед давс үүсгэдэг: цайрын хлорид ба устөрөгчийн хий, гэхдээ хэсэг хугацааны дараа уусмал дахь давсны концентраци нэмэгдэх тусам шууд урвалын хурд удааширдаг. Урвал бараг зогсоход цайрын хлоридын хамт уусмалд тодорхой хэмжээний давсны хүчил агуулагдах тул (7) урвалыг дараах хэлбэрээр өгнө.

2Zn + 2HCl = 2ZnНCl + H 2 (8)

Эсвэл Na 2 SO 4 ба BaCl 2 уусмалыг асгах замаар олж авсан уусдаггүй тунадас үүсэх тохиолдолд:

Na 2 SO 4 + BaCl 2 = BaSO 4 ↓ + 2NaCl (9)

Тунадасжсан BaSO 4 давс нь бага зэрэг ч гэсэн ион болон хуваагдана:

BaSO 4 ↔ Ba 2+ + SO 4 2- (10)

Тиймээс эргэлт буцалтгүй ба эргэлт буцалтгүй урвалын тухай ойлголтууд харьцангуй юм. Гэсэн хэдий ч байгальд болон хүмүүсийн практик үйл ажиллагаанд эдгээр хариу үйлдэл нь маш чухал юм. Жишээлбэл, нүүрсустөрөгчийн шаталтын процесс эсвэл архи гэх мэт илүү төвөгтэй органик бодисууд:

CH 4 + O 2 \u003d CO 2 + H 2 O (11)

2C 2 H 5 OH + 5O 2 \u003d 4CO 2 + 6H 2 O (12)

бүрэн эргэлт буцалтгүй үйл явц юм. Хэрэв (11) ба (12) урвалууд буцаагдах боломжтой байсан бол энэ нь хүн төрөлхтний аз жаргалтай мөрөөдөл гэж тооцогддог! Дараа нь CO 2 ба H 2 O-оос хий, бензин, спиртийг дахин нэгтгэх боломжтой болно! Нөгөө талаас, (4) эсвэл хүхрийн давхар ислийн исэлдэлт гэх мэт урвуу урвалууд:

SO 2 + O 2 ↔ SO 3 (13)

аммонийн давс, азотын хүчил, хүхрийн хүчил гэх мэт органик бус болон органик нэгдлүүдийг үйлдвэрлэхэд гол үүрэг гүйцэтгэдэг. Гэхдээ эдгээр урвалууд буцах боломжтой! Эцсийн бүтээгдэхүүн: NH 3 эсвэл SO 3 авахын тулд урвалжийн концентрацийг өөрчлөх, даралтыг өөрчлөх, температурыг нэмэгдүүлэх, бууруулах зэрэг технологийн аргыг ашиглах шаардлагатай. Гэхдээ энэ нь "Химийн тэнцвэрийн нүүлгэн шилжүүлэлт" гэсэн дараагийн сэдвийн сэдэв байх болно.

blog.site, материалыг бүрэн эсвэл хэсэгчлэн хуулбарласан тохиолдолд эх сурвалжийн холбоос шаардлагатай.

Урвуу урвалууд- өгөгдсөн нөхцөлд хоёр эсрэг чиглэлд (урагш ба урвуу) нэгэн зэрэг явагддаг химийн урвалууд нь анхны бодисууд нь бүрэн бүтээгдэхүүн болж хувирдаггүй. жишээ нь: 3H 2 + N 2 ⇆ 2NH 3

Урвуу урвалын чиглэл нь урвалд оролцогч бодисын концентрацаас хамаарна. Урвуу урвал дууссаны дараа, өөрөөр хэлбэл хүрэх үед химийн тэнцвэрт байдал, систем нь эхлэлийн материал болон урвалын бүтээгдэхүүнийг хоёуланг нь агуулдаг.

Энгийн (нэг үе шаттай) урвуу урвал нь нэгэн зэрэг явагдах хоёр энгийн урвалаас бүрддэг бөгөөд тэдгээр нь зөвхөн химийн хувирлын чиглэлд бие биенээсээ ялгаатай байдаг. Шууд ажиглалт хийх боломжтой эцсийн урвалын чиглэл нь эдгээр харилцан урвалын аль нь илүү хурдтай байхаар тодорхойлогддог. Жишээлбэл, энгийн хариу үйлдэл

N 2 O 4 ⇆ 2NO 2

энгийн урвалуудаас бүрддэг

N 2 O 4 ⇆ 2NO 2 ба 2NO 2 ⇆ N 2 O 4

Нарийн төвөгтэй (олон үе шаттай) урвалын эргэлт буцалтгүй байхын тулд түүнийг бүрдүүлэгч бүх үе шатууд нь буцаах чадвартай байх шаардлагатай.

Учир нь урвуу урвалуудтэгшитгэлийг ихэвчлэн дараах байдлаар бичнэ A + B AB.

Хоёр эсрэг чиглэлтэй сум нь ижил нөхцөлд урагш болон урвуу урвал нэгэн зэрэг явагддагийг харуулж байна.

эргэлт буцалтгүйИйм химийн процесс гэж нэрлэгддэг бөгөөд тэдгээрийн бүтээгдэхүүн нь бие биетэйгээ урвалд орж, эхлэлийн бодис үүсэх чадваргүй байдаг. Үзэл бодлоос нь Термодинамик - анхны зүйл бол та бүрэн бүтээгдэхүүн болж хувирдаг. 2KClO3 > 2KCl + 3O2 халаахад Бертолле давсны задрал нь эргэлт буцалтгүй урвалын жишээ юм.

Ийм урвал нь эргэлт буцалтгүй бөгөөд эдгээрийн явцад:

1) үүссэн бүтээгдэхүүнүүд нь урвалын бөмбөрцөгөөс гардаг - тэд тунадас хэлбэрээр тунадасжиж, хий хэлбэрээр ялгардаг, жишээлбэл, ВаСl 2 + Н 2 SO 4 \u003d ВаSO 4 ↓ + 2НCl Na 2 CO 3 + 2HCl \u003d 2NaCl + CO 2 ↓ + H 2 O

2) бага зэрэг задарсан нэгдэл үүсдэг, жишээлбэл ус: HCl + NaOH = H 2 O + NaCl

3) урвал нь их хэмжээний энерги ялгарах, жишээлбэл, магнийн шаталт дагалддаг.

Mg + 1/2 O 2 = MgO, ∆H = -602.5 кЖ / моль

Химийн тэнцвэр гэдэг нь шууд ба урвуу урвалын хурд тэнцүү байх урвалын системийн төлөв юм.

Бодисын тэнцвэрт концентрацинь химийн тэнцвэрт байдалд байгаа урвалын хольц дахь бодисын концентраци юм. Тэнцвэрийн концентрацийг дөрвөлжин хаалтанд байгаа бодисын химийн томъёогоор зааж өгсөн болно.

Жишээлбэл, дараах оруулга нь тэнцвэрийн систем дэх устөрөгчийн тэнцвэрийн концентраци 1 моль/л байна гэсэн үг юм.

Химийн тэнцвэрт байдалбидний ердийн "тэнцвэр" гэсэн ойлголтоос ялгаатай. Химийн тэнцвэрт байдал нь динамик юм. Химийн тэнцвэрт байдалд байгаа системд шууд болон урвуу урвал хоёулаа явагддаг боловч тэдгээрийн хурд тэнцүү байдаг тул оролцдог бодисын концентраци өөрчлөгддөггүй. Химийн тэнцвэрт байдал нь шууд ба урвуу урвалын хурдны тогтмолуудын харьцаатай тэнцүү тэнцвэрийн тогтмолоор тодорхойлогддог.

Урагш ба урвуу урвалын хурдны тогтмолууд нь эхний бодисын концентраци дахь өгөгдсөн урвалын хурдыг тэнцүү нэгжээр илэрхийлнэ. Мөн тэнцвэрийн тогтмол нь стехиометрийн коэффициентийн хүчин чадал дахь шууд урвалын бүтээгдэхүүний тэнцвэрийн концентрацийг урвалд орж буй бодисын тэнцвэрийн концентрацийн бүтээгдэхүүнд харьцуулсан харьцаатай тэнцүү байна.

H2 + I2 \u003d 2HI

Хэрвээ , дараа нь системд илүү олон анхны бодисууд байдаг. Хэрвээ , дараа нь системд илүү олон урвалын бүтээгдэхүүн байдаг. Хэрэв тэнцвэрийн тогтмол нь 1-ээс их байвал ийм урвалыг эргэлт буцалтгүй гэж нэрлэдэг.

Химийн тэнцвэрийн байрлал нь дараахь урвалын параметрүүдээс хамаарна: температур, даралт, бодисын концентраци. Эдгээр хүчин зүйлсийн химийн урвалд үзүүлэх нөлөөг 1884 онд Францын физик химич Ле Шателье ерөнхийд нь илэрхийлж, Голландын физик химич Вант Хофф мөн онд баталсан хуулиудад захирагддаг. Ле Шательегийн зарчмын орчин үеийн томъёолол нь дараах байдалтай байна : хэрэв систем тэнцвэрт байдалд байгаа бол тэнцвэрийг тодорхойлох хүчин зүйлсийн аль нэгийн өөрчлөлтөөр илэрхийлэгдэх аливаа нөлөөлөл нь түүний өөрчлөлтийг үүсгэдэг бөгөөд энэ нь энэхүү нөлөөллийг сулруулах хандлагатай байдаг.

Le Chatelier-ийн зарчимд бид динамик химийн тэнцвэрийн төлөв байдлын нүүлгэн шилжүүлэлтийн тухай ярьж байгаа бөгөөд энэ зарчмыг хөдөлгөөнт тэнцвэрийн зарчим эсвэл тэнцвэрийн нүүлгэн шилжүүлэх зарчим гэж нэрлэдэг.

Энэ зарчмыг янз бүрийн тохиолдолд ашиглах талаар авч үзье.

Температурын нөлөө.Температур өөрчлөгдөхөд химийн тэнцвэрийн шилжилтийг химийн урвалын дулааны нөлөөллийн тэмдгээр тодорхойлно. Эндотермик урвал, өөрөөр хэлбэл дулаан шингээх урвал явагдах тохиолдолд температурын өсөлт нь урвалын явцад буурдаг тул температур нэмэгдэхэд хувь нэмэр оруулдаг. Үүний үр дүнд тэнцвэр баруун тийш шилжиж, бүтээгдэхүүний концентраци нэмэгдэж, тэдгээрийн гарц нэмэгддэг. Хэрэв температур буурвал эсрэг дүр зураг ажиглагдаж байна: тэнцвэр нь зүүн тийш (дулаан ялгарах урвуу урвал руу) шилжиж, бүтээгдэхүүний концентраци, гарц буурдаг.

Экзотермик урвалын хувьд эсрэгээр температурын өсөлт нь тэнцвэрийн зүүн тийш, температурын бууралт нь тэнцвэрийн баруун тийш шилжихэд хүргэдэг.

Бүтээгдэхүүн ба урвалд орох бодисын концентрацийн өөрчлөлт нь температур өөрчлөгдөхөд урвалын тэнцвэрийн тогтмол байдал өөрчлөгддөгтэй холбоотой юм. Тэнцвэрийн тогтмол өсөлт нь бүтээгдэхүүний гарц нэмэгдэж, буурахад хүргэдэг.

Жишээлбэл, кальцийн карбонатын задралын эндотермик үйл явцын температурын өсөлт. CaCO 3 (t) Û CaO(t) + CO 2 (г) − Qтэнцвэрийг баруун тийш шилжүүлэх, азотын дутуу ислийг энгийн бодис болгон задлах экзотермик урвалын үед үүсдэг.
2NO Û N 2 + O 2 +Qтемпературын өсөлт нь тэнцвэрийг зүүн тийш шилжүүлдэг, өөрөөр хэлбэл NO үүсэхийг дэмждэг.

Даралтын нөлөө.Даралт нь химийн урвалд оролцогчдын дор хаяж нэг нь хий байх тохиолдолд л химийн тэнцвэрт байдалд мэдэгдэхүйц нөлөө үзүүлдэг. Ийм систем дэх даралтын өсөлт нь эзлэхүүн буурч, урвалын бүх хийн оролцогчдын концентраци нэмэгддэг.

Хэрэв шууд урвалын үед хийн бодисын хэмжээ нэмэгдвэл даралт ихсэх нь тэнцвэрт байдал зүүн тийш шилжихэд хүргэдэг (урвуу урвалын үед хийн хэмжээ буурдаг). Хэрэв урвалын явцад хийн бодисын хэмжээ буурч, даралт ихсэх тусам тэнцвэр баруун тийш шилждэг. Хэрэв хийн урвалж ба бүтээгдэхүүний хэмжээ тэнцүү бол даралтын өөрчлөлт нь химийн тэнцвэрт байдалд шилжихэд хүргэдэггүй.

Даралтын өөрчлөлт нь тэнцвэрийн тогтмол байдалд нөлөөлөхгүй гэдгийг тэмдэглэх нь зүйтэй.

Төвлөрөлд үзүүлэх нөлөө. Le Chatelier зарчмын дагуу урвалд оролцогчдын аль нэгнийх нь концентрацийг нэмэгдүүлэх нь түүний хэрэглээнд хүргэх ёстой. Иймд системд V = const үед урвалж нэмбэл тэнцвэр баруун тийш, урвалын бүтээгдэхүүн бол зүүн тийш шилжинэ. Системээс нэг буюу өөр бодисыг зайлуулах (түүний концентрацийг бууруулах) нь эсрэг нөлөө үзүүлдэг.

Дээрх бүх зүйл нь шингэн ба хийн уусмал (хийн хольц) хоёуланд нь хамаарна.

Урвуу чадварын үндсэн дээр химийн урвалыг эргэлт буцалтгүй ба буцах боломжтой гэж хуваадаг. Буцах боломжгүй урвалд урвалжуудын аль нэг нь бүрэн дуусах хүртэл явагдах урвалууд орно. Уусмал дахь эргэлт буцалтгүй урвалын шинж тэмдэг нь: а) хур тунадас, б) хий үүсэх, в) сул электролит үүсэх.

Урвуу урвалууд нь хоёр эсрэг чиглэлд нэгэн зэрэг явагддаг урвал юм. Ийм урвалын хувьд тэнцүү тэмдгийн оронд эсрэг чиглэлтэй сумыг (-) ашиглана.

Цаг хугацаа өнгөрөхөд аливаа урвалын хурдыг эхлэх бодисын концентрацийг бууруулах замаар хэмжих нь буурах болно, учир нь бодисууд харилцан үйлчлэх тусам тэдгээрийн концентраци буурдаг (шууд урвалын хурд). Хэрэв урвал буцах боломжтой бол бүтээгдэхүүний концентраци нэмэгдэх тусам түүний хурд нэмэгдэх болно (урвуу урвалын хурд). Шууд ба урвуу урвалын хурд ижил болмогц системд химийн тэнцвэрт байдал үүсч, систем дэх бүх бодисын концентрацийн цаашдын өөрчлөлт зогсдог.

Тэнцвэрийн төлөвийн тоон шинж чанар нь шууд ба урвуу урвалын хурдны тогтмолуудын харьцаагаар тодорхойлогддог химийн тэнцвэрийн тогтмол K юм.

Ихэнх тохиолдолд шууд болон урвуу урвалын хурдны тогтмолууд тэнцүү биш байдаг. Тэнцвэрийн тогтмол нь өгөгдсөн температурт тогтмол утга бөгөөд урвалын бүтээгдэхүүн ба эхлэлийн материалын тэнцвэрийн концентрацийн хоорондын харьцааг тэдгээрийн стехиометрийн коэффициентийн хүч хүртэл тодорхойлдог. Жишээлбэл, үйл явцын хувьд

Дөрвөлжин хаалт нь тэнцвэрийн агшин дахь бодис бүрийн концентрацийг, тэнцвэрт концентраци гэж нэрлэдэг.

Тэнцвэрийн тогтмол нь урвалд орох бодисын шинж чанар, температураас хамаарна. Катализатор нь тэнцвэрт байдалд нөлөөлдөггүй. Системд катализатор байгаа нь зөвхөн түүнд хүрэх хугацааг өөрчилдөг. Систем нь гадны нөлөөллийн дор хаяж нэг нь өөрчлөгдөх хүртэл тэнцвэрт байдалд байж болно: температур, урвалжуудын аль нэгний концентраци, даралт (хийн хувьд). Гадны нөлөөллийн үр дүнд тэнцвэрийн системд гарч буй өөрчлөлтийг хөдөлгөөнт тэнцвэрийн зарчмаар (Ле Шательегийн зарчим) тодорхойлно: тэнцвэрт байдалд байгаа системд үзүүлэх гадны нөлөөлөл нь энэхүү тэнцвэрт байдлын нөлөөллийн чиглэлд шилжихэд хүргэдэг. үйлдвэрлэсэн нөлөө суларсан.

Тэнцвэрийн өөрчлөлтөд дараахь зүйлс нөлөөлдөг.

• 1) температурын өөрчлөлт: температур нэмэгдэх тусам эндотермик процесс илүү их хурдасч, эсрэгээр температур буурах тусам экзотермик процесс хурдасдаг;
• 2) даралтын өөрчлөлт (хийн үе шатанд тохиолддог урвалын хувьд): даралт ихсэх тусам урвалын тэнцвэр нь бага эзэлхүүнтэй бодис үүсэх чиглэлд шилжиж, эсрэгээр даралт буурахад хувь нэмэр оруулдаг. эзлэхүүний өсөлт дагалддаг үйл явц. Хэрэв урвал нь эзэлхүүнийг өөрчлөхгүйгээр явагдах юм бол систем дэх даралтын өөрчлөлт нь химийн тэнцвэрт байдалд нөлөөлөхгүй.
• 3) концентрацийн өөрчлөлт: эхлэлийн бодисын концентрацийн өсөлт нь урагшлах урвалын хурдыг нэмэгдүүлэхэд хүргэдэг бол шууд болон урвуу урвалын хурд тэнцүү болж, системд үүсэх процесс дуусна. тэнцвэр тогтсон. Урвалын бүтээгдэхүүний аль нэгний концентраци буурах (системээс гарах) нь тэнцвэрт байдал үүсэх рүү шилжихэд хүргэдэг.