Презентация Термодинамика химического равновесия онлайн
На нашем сайте вы можете скачать и просмотреть онлайн доклад-презентацию на тему Термодинамика химического равновесия абсолютно бесплатно. Урок-презентация на эту тему содержит всего 44 слайда. Все материалы созданы в программе PowerPoint и имеют формат ppt или же pptx. Материалы и темы для презентаций взяты из открытых источников и загружены их авторами, за качество и достоверность информации в них администрация сайта не отвечает, все права принадлежат их создателям. Если вы нашли то, что искали, отблагодарите авторов - поделитесь ссылкой в социальных сетях, а наш сайт добавьте в закладки.
Презентации » Химия » Термодинамика химического равновесия
Оцените!
Оцените презентацию от 1 до 5 баллов!
- Тип файла:ppt / pptx (powerpoint)
- Всего слайдов:44 слайда
- Для класса:1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11
- Размер файла:334.00 kB
- Просмотров:65
- Скачиваний:2
- Автор:неизвестен
Слайды и текст к этой презентации:
№1 слайд
![ОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ](/documents_6/36d95b73b643421b8fc118debde9b087/img0.jpg)
Содержание слайда: ОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ МЕДИЦИНСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
КАФЕДРА ХИМИИ
Лекция 4. Термодинамика химического равновесия
Обратимые и необратимые реакции.
Химическое равновесие и его термодинамические параметры.
Кинетический и термодинамический вывод константы равновесия. Уравнение изотермы, изобары и изохоры реакции.
Лектор: канд. пед. наук, доцент Григорьева Марина Викторовна.
№2 слайд
![. Обратимые и необратимые](/documents_6/36d95b73b643421b8fc118debde9b087/img1.jpg)
Содержание слайда: 1. Обратимые и необратимые реакции
Необратимые химические реакции, или односторонние - реакции протекающие самопроизвольно только (или преимущественно) в одном направлении, которое в уравнениях указывают стрелкой (—>) вместо знака равенства (=). При этом происходит практически полное превращение взятых в стехиометрическом соотношении исходных веществ и теоретический выход продуктов в них составляет 100 %. О таких реакциях говорят, что они идут до конца, т.е. до полного исчезновения реагентов.
№4 слайд
![. Обратимые и необратимые](/documents_6/36d95b73b643421b8fc118debde9b087/img3.jpg)
Содержание слайда: 1. Обратимые и необратимые реакции
Рассмотрим признаки необратимости химических реакций.
1. Образование устойчивого (одного или нескольких) продукта в условиях проведения реакции:
а) соединения удаляющегося из сферы реакции, — малорастворимого вещества, выпадающего в осадок, и (или) газа, улетучивающегося из реакционной смеси:
ВаСl2 + K2S04 → BaS04↓ + 2КСl;
б) прочного комплекса и (или) мало диссоциирующего вещества — слабых электролитов.
CuBr2 +4NH3 → [Cu(NH3)4]Br2 ;
HCl + KOH →KCl + H20
№5 слайд
![. Обратимые и необратимые](/documents_6/36d95b73b643421b8fc118debde9b087/img4.jpg)
Содержание слайда: 1. Обратимые и необратимые реакции
2. Экзотермический характер (экзотермичность) реакции (ΔН < 0), сопровождающейся образованием большего числа молей продуктов, чем исходных веществ, т.е. протекающей с увеличением энтропии (ΔS > 0). Согласно этому признаку, реакции, в результате которых сложные вещества экзотермически превращаются в более простые, например:
2КМп04 →К2Мп04 + Мп02 + 02 +Q
Их относят к истинно, или совершенно, необратимым процессам независимо от условий, так как непосредственно из продуктов таких реакций в обычных условиях реагенты нельзя получить никаким известным способом.
№6 слайд
![. Обратимые и необратимые](/documents_6/36d95b73b643421b8fc118debde9b087/img5.jpg)
Содержание слайда: 1. Обратимые и необратимые реакции
Для необратимых реакций, а их в природе больше, чем обратимых, в принципе, можно подобрать условия, при которых они будут протекать обратимо. Например, если в открытой системе реакция протекает необратимо, т.е. идет практически до конца, то в условиях закрытой системы во многих случаях она может быть доведена только до состояния равновесия. Обычно химики-практики стараются проводить процессы так, чтобы преобладала реакция, идущая в одном направлении, т.е. выбирают такие условия их проведения, при которых достигается максимально возможный выход продуктов при наибольшей скорости процесса их образования.
№7 слайд
![. Обратимые и необратимые](/documents_6/36d95b73b643421b8fc118debde9b087/img6.jpg)
Содержание слайда: 1. Обратимые и необратимые реакции
Обратимыми (двусторонними, или противоположно направленными) называют реакции, протекающие самопроизвольно при данных условиях одновременно и независимо в двух противоположных направлениях: прямом - слева направо, т.е. от реагентов к продуктам, и обратном - справа налево, т.е. от продуктов к реагентам. В результате каждой реакции образуются исходные вещества, необходимые для осуществления противоположной реакции, причем уменьшение скорости одной реакции сопровождается увеличением скорости другой до тех пор, пока скорости обеих реакций не станут равными. В уравнениях таких реакций, чтобы подчеркнуть их обратимость, вместо знака равенства между левой и правой частями ставят символ обратимости (↔).
№9 слайд
![. Обратимые и необратимые](/documents_6/36d95b73b643421b8fc118debde9b087/img8.jpg)
Содержание слайда: 1. Обратимые и необратимые реакции
Обратимые реакции в отличие от необратимых идут не до конца, т.е. не до полного исчезновения реагентов. Они «прекращаются» прежде, чем будут полностью израсходованы их исходные вещества (если они были взяты в стехиометрических соотношениях), поэтому в реакционной смеси у таких реакций всегда присутствуют (сосуществуют) и исходные вещества, и продукты их взаимодействия. Максимальный выход продуктов у них менее 100 %. Такие реакции протекают до установления в них определенного концентрационного предела, общего для их прямого и обратного направлений, называемого состоянием химического равновесия. Именно с его наступлением и связывают прекращение протекания реакции в целом.
№10 слайд
![. Химическое равновесие и его](/documents_6/36d95b73b643421b8fc118debde9b087/img9.jpg)
Содержание слайда: 2. Химическое равновесие и его термодинамические параметры
Химическое равновесие может устанавливаться в различных системах и процессах: в растворах электролитов, комплексных и малорастворимых соединений, при экстракции, адсорбции и гидролизе, в кислотно-основных и окислительно-восстановительных реакциях и др.
№11 слайд
![. Химическое равновесие и его](/documents_6/36d95b73b643421b8fc118debde9b087/img10.jpg)
Содержание слайда: 2. Химическое равновесие и его термодинамические параметры
Обратимые (и необратимые) химические реакции бывают как гомогенными, так и гетерогенными. Гомогенными называют реакции, протекающие в одной фазе — газовой или жидкой. Они характеризуются отсутствием поверхности раздела между реагентами и продуктами, взаимодействие которых осуществляется во всем объеме реакционной смеси. Например:
СН4(г) +С02(г)↔2СО(г)+2Н2(г) ;
Равновесие, имеющее место у таких реакций, называют гомогенным.
№12 слайд
![. Химическое равновесие и его](/documents_6/36d95b73b643421b8fc118debde9b087/img11.jpg)
Содержание слайда: 2. Химическое равновесие и его термодинамические параметры
Обратимые гетерогенные реакции протекают на поверхности (границе) раздела между веществами (реагентами и продуктами), находящимися в различных фазах (т-т, т-ж, т-г, ж-ж, ж-г), и равновесие в этом случае
называют гетерогенным равновесием. Пример:
FeO(т) +СО(г) ↔ Fe(т) +С02(г)
№13 слайд
![. Химическое равновесие и его](/documents_6/36d95b73b643421b8fc118debde9b087/img12.jpg)
Содержание слайда: 2. Химическое равновесие и его термодин. параметры
Под химическим равновесием понимают достигаемое с двух противоположных сторон и неизменное во времени при постоянных р, V и Т состояние системы, содержащей вещества, способные к химическому взаимодействию. Различают истинное и заторможенное (кажущееся) химическое равновесие.
Химическое равновесие устанавливается только в закрытых системах и характеризуется следующими основными особенностями (признаками):
№14 слайд
![. Химическое равновесие и его](/documents_6/36d95b73b643421b8fc118debde9b087/img13.jpg)
Содержание слайда: 2. Химическое равновесие и его термодинамические параметры
термодинамической устойчивостью —неизменностью во времени состояния системы в отсутствие внешних воздействий в виде изменения температуры, давления или концентраций веществ, участвующих в образовании системы. В силу этого признака истинное химическое равновесие часто называют устойчивым. Его термодинамическая устойчивость обусловлена энергетической выгодностью такого состояния системы — минимальным значением энергии Гиббса (или энергии Гельмгольца) и отсутствием их изменения в состоянии равновесия;
№15 слайд
![. Химическое равновесие и его](/documents_6/36d95b73b643421b8fc118debde9b087/img14.jpg)
Содержание слайда: 2. Химическое равновесие и его термодинамические параметры
подвижностью — способностью положения равновесия легко смещаться в ту или иную сторону при наличии внешних воздействий, сколь малы бы они ни были. После прекращения внешнего воздействия она вновь возвращается в исходное равновесное состояние. Для истинного равновесия характерна однозначная количественная связь между воздействием и его результатом;
№16 слайд
![. Химическое равновесие и его](/documents_6/36d95b73b643421b8fc118debde9b087/img15.jpg)
Содержание слайда: 2. Химическое равновесие и его термодинамические параметры
возможностью достижения системой равновесного состояния с различным исходным соотношением компонентов при подходе к нему с двух сторон — как со стороны реагентов, так и со стороны продуктов, т.е. как по прямой, так и по обратной реакции. Следовательно, обе реакции — и прямая, и обратная — в зависимости от условий могут протекать самопроизвольно;
№17 слайд
![. Химическое равновесие и его](/documents_6/36d95b73b643421b8fc118debde9b087/img16.jpg)
Содержание слайда: 2. Химическое равновесие и его термодинамические параметры
динамическим характером, означающим непрерывное протекание с одинаковой скоростью как прямой, так и обратной реакций, т.е. продолжение (не прекращение, не отсутствие) химического взаимодействия на атомно-молекулярном уровне между веществами-участниками. При этом за единицу времени по прямой реакции образуется такое же количество продуктов, какое по обратной реакции превращается в исходные вещества.
№18 слайд
![. Химическое равновесие и его](/documents_6/36d95b73b643421b8fc118debde9b087/img17.jpg)
Содержание слайда: 2. Химическое равновесие и его термодинамические параметры
В результате концентрации веществ-участников равновесия остаются постоянными во времени (так называемые равновесные концентрации), а общая (результирующая) или наблюдаемая скорость всего процесса становится равной нулю.
№19 слайд
![. Химическое равновесие и его](/documents_6/36d95b73b643421b8fc118debde9b087/img18.jpg)
Содержание слайда: 2. Химическое равновесие и его термодинамические параметры
Количественно химическое равновесие характеризуют: равновесным составом реакционной смеси; равновесной степенью превращения реагентов; равновесным выходом продуктов; константой химического равновесия.
Все эти характеристики взаимосвязаны, поэтому, зная одну, можно рассчитать остальные.
№20 слайд
![. Химическое равновесие и его](/documents_6/36d95b73b643421b8fc118debde9b087/img19.jpg)
Содержание слайда: 2. Химическое равновесие и его термодинамические параметры
Равновесным называют состав реакционной смеси, соответствующий состоянию равновесия. Он зависит от природы веществ, участвующих в равновесии, соотношения их исходных количеств, а также от внешних условий (температуры, давления). Изменение любого из этих факторов ведет к изменению равновесного состава.
Его обычно выражают через:
• равновесные молярные (мольные) доли веществ-участников равновесия, являющиеся безразмерными величинами;
№21 слайд
![. Химическое равновесие и его](/documents_6/36d95b73b643421b8fc118debde9b087/img20.jpg)
Содержание слайда: 2. Химическое равновесие и его термодинамические параметры
равновесные концентрации веществ, которые устанавливаются в ней при наступлении состояния равновесия. Для их обозначения обычно используют квадратные скобки с указанием внутри формулы соответствующего вещества, например [HI], [Н2], [Н+]. В отличие от равновесных, неравновесные — текущие (концентрации в каждый момент времени до наступления состояния равновесия), а также начальные молярные концентрации веществ обозначают через С и С0 соответственно.
парциальные давления газообразных веществ, если реакция газофазная.
№22 слайд
![. Химическое равновесие и его](/documents_6/36d95b73b643421b8fc118debde9b087/img21.jpg)
Содержание слайда: 2. Химическое равновесие и его термодинамические параметры
Равновесный выход продукта (η) есть отношение количества вещества (числа молей) продукта в состоянии равновесия к его стехиометрическому количеству, рассчитанному при условии необратимого протекания реакции, либо отношение соответствующих концентраций.
№23 слайд
![. Химическое равновесие и его](/documents_6/36d95b73b643421b8fc118debde9b087/img22.jpg)
Содержание слайда: 2. Химическое равновесие и его термодинамические параметры
Положение равновесия может быть охарактеризовано и равновесной степенью превращения реагента α — отношением количества вещества превратившегося реагента к его начальному количеству, либо отношением соответствующих концентраций:
№24 слайд
![. Химическое равновесие и его](/documents_6/36d95b73b643421b8fc118debde9b087/img23.jpg)
Содержание слайда: 2. Химическое равновесие и его термодинамические параметры
Одна из важнейших количественных характеристик химического равновесия — константа равновесия. В общем случае применительно к любым химическим системам, как идеальным, так и реальным, константа равновесия Кравн обратимой химической реакции есть величина постоянная при данных температуре, давлении и в данном растворителе. Значения констант химического равновесия определяют его положение, т.е. относительное содержание исходных веществ и продуктов в равновесной реакционной смеси.
№25 слайд
![. Химическое равновесие и его](/documents_6/36d95b73b643421b8fc118debde9b087/img24.jpg)
Содержание слайда: 2. Химическое равновесие и его термодинамические параметры
Они изменяются в пределах 0 < Кравн < ∞ и никогда не равны нулю (исходные вещества не взаимодействуют) и бесконечности (исходные вещества практически полностью превращаются в продукты). В этих крайних случаях реакции необратимы и к ним закон действующих масс неприменим.
Если Кравн > 1, то в равновесной реакционной смеси преобладают продукты: положение равновесия смещено вправо (→).
При Кравн < 1 в равновесной реакционной смеси преобладают исходные вещества: положение равновесия смещено влево (←).
№26 слайд
![. Химическое равновесие и его](/documents_6/36d95b73b643421b8fc118debde9b087/img25.jpg)
Содержание слайда: 2. Химическое равновесие и его термодинамические параметры
Как выражают константу равновесия?
Для гомогенных химических равновесий, устанавливающихся в идеальных жидких и газообразных (газовых смесях) растворах, константу равновесия можно выразить, на основе закона действующих масс Гульдберга—Вааге, через равновесные молярные концентрации и равновесные молярные доли, а для равновесий в газовых смесях — через равновесные парциальные давления.
№28 слайд
![. Химическое равновесие и его](/documents_6/36d95b73b643421b8fc118debde9b087/img27.jpg)
Содержание слайда: 2. Химическое равновесие и его термодинамические параметры
Размерности:
[Кс]=моль/м3;
[Кχ]- безразмерная величина (т.к.мольная доля безразмерная величина;
[Кр]=Па.
Константы Кс, Кр и Кх иногда называют эмпирическими константами равновесия, поскольку для их расчета используются экспериментально определяемые значения равновесных концентраций.
№29 слайд
![. Химическое равновесие и его](/documents_6/36d95b73b643421b8fc118debde9b087/img28.jpg)
Содержание слайда: 2. Химическое равновесие и его термодинамические параметры
На основании уравнения состояния идеального газа, записанного в виде соотношения pi = Ci RT, где Сi = ni /V, и закона Дальтона для идеальной газовой смеси, выраженного уравнением р = ∑pi можно вывести соотношения между парциальным давлением pi молярной концентрацией Сi , и мольной долей Xi i-го компонента:
№31 слайд
![. Химическое равновесие и его](/documents_6/36d95b73b643421b8fc118debde9b087/img30.jpg)
Содержание слайда: 2. Химическое равновесие и его термодинамические параметры
На основании этого можно сделать следующие выводы:
если газофазная реакция протекает без изменения числа молей газообразных веществ-участников, то значения всех констант равны между собой Кр=Кс=Кх;
Кр=Кх при р=1атм в открытой системе;
№32 слайд
![. Химическое равновесие и его](/documents_6/36d95b73b643421b8fc118debde9b087/img31.jpg)
Содержание слайда: 2. Химическое равновесие и его термодинамические параметры
В случае неидеальных гомогенных равновесий, константу равновесия выражают через активности в случае раствора, или фугитивности в случае газа.
Активностью (фугитивностью) называют величину, при подстановке которой вместо концентрации (парциального давления) в выражения, выведенные для идеальных систем, можно применять их к реальным системам.
№34 слайд
![. Химическое равновесие и его](/documents_6/36d95b73b643421b8fc118debde9b087/img33.jpg)
Содержание слайда: 2. Химическое равновесие и его термодинамические параметры
В случае гетерогенного равновесия вещества взаимодействуют на границе раздела фаз. В выражение константы равновесия в этом случае входят только парциальные давления газообразных компонентов, взятые в степенях стехиометрических коэффициентов:
2Fe(т)+3СО2(г)↔Fe2O3(т) +3CO(г)
№35 слайд
![. Кинетический и](/documents_6/36d95b73b643421b8fc118debde9b087/img34.jpg)
Содержание слайда: 3. Кинетический и термодинамический вывод Кр
Кинетический вывод константы равновесия:
Константа равновесия есть отношение констант скорости прямой и обратной реакции (согласно закона действующих масс Гульдберга-Вааге). Отсюда вытекает физический смысл константы равновесия: она показывает, во сколько раз скорость прямой реакции больше скорости обратной при данных условиях.
Скачать все slide презентации Термодинамика химического равновесия одним архивом:
Похожие презентации
-
Химическое равновесие. Термодинамика химического равновесия
-
Химическая термодинамика. Кинетика химических реакций. Химическое равновесие
-
Второе начало термодинамики и его применимость к биосистемам. Химическое равновесие. (Лекция 05)
-
Термодинамика. Химическое равновесие. Кинетика
-
Элементы химической термодинамики. 1 и 2 законы термодинамики. Химическое равновесие
-
ХИМИЧЕСКОЕ РАВНОВЕСИЕ. ФАКТОРЫ, ВЛИЯЮЩИЕ НА СМЕЩЕНИЕ РАВНОВЕСИЯ.
-
Химическое равновесие. Автор: Фельдман Людмила Валентиновна, учитель химии МБОУ СОШ им. А. М. Горького г. Карачева Брянской области
-
Урок на тему: « Химическое равновесие »
-
Химическое равновесие.
-
По химии Теоретические основы аналитической химии Химическое равновесие в гомогенной системе