Pergeseran keseimbangan di bawah pengaruh berbagai faktor. Reaksi kimia yang dapat dibalik dan tidak dapat diubah

Secara kimiawi reaksi yang tidak dapat diubah dalam kondisi ini mereka hampir berakhir, sampai konsumsi lengkap salah satu reaktan (NH4NO3 → 2H2O + N2O - tidak ada upaya untuk mendapatkan nitrat dari H2O dan N2O mengarah ke hasil positif).

Secara kimiawi reaksi reversibel lanjutkan secara bersamaan di bawah kondisi yang diberikan baik di depan maupun di arah berlawanan. Reaksi ireversibel lebih sedikit daripada reaksi reversibel. Contoh reaksi reversibel adalah interaksi hidrogen dengan yodium.

Setelah beberapa waktu, laju pembentukan HI akan menjadi sama dengan laju dekomposisinya.

Dengan kata lain, kesetimbangan kimiawi akan datang.

Ekuilibrium kimia adalah keadaan sistem di mana laju pembentukan produk reaksi sama dengan laju transformasinya menjadi reagen awal.

Kesetimbangan kimiawi bersifat dinamis, artinya, pembentukannya tidak berarti penghentian reaksi.

Hukum aksi massa:

Massa zat yang memasuki reaksi sama dengan massa semua produk reaksi.

Hukum aksi massa menetapkan rasio antara massa reaktan dalam reaksi kimia pada kesetimbangan, serta ketergantungan laju reaksi kimia pada konsentrasi zat awal.

Tanda kesetimbangan kimiawi yang sebenarnya:

1. keadaan sistem tetap tidak berubah dari waktu ke waktu tanpa adanya pengaruh eksternal;

2. keadaan sistem berubah di bawah pengaruh pengaruh eksternal, tidak peduli seberapa kecil mereka;

3. Keadaan sistem tidak bergantung pada sisi mana ia mencapai ekuilibrium.

Ketika kesetimbangan tercapai, produk dari konsentrasi produk reaksi dibagi dengan produk konsentrasi zat awal, dalam pangkat yang sama dengan koefisien stoikiometri yang sesuai, untuk reaksi tertentu pada suhu tertentu adalah nilai konstan yang disebut konstanta kesetimbangan.

Konsentrasi reagen pada kondisi tunak disebut konsentrasi kesetimbangan.

Dalam kasus reaksi heterogen reversibel, ekspresi Kc hanya mencakup konsentrasi kesetimbangan zat gas dan zat terlarut. Jadi, untuk reaksi CaCO3 ↔ CaO + CO2

Di bawah kondisi eksternal yang tidak berubah, posisi ekuilibrium tetap tanpa batas. Ketika kondisi eksternal berubah, posisi kesetimbangan bisa berubah. Perubahan suhu, konsentrasi reagen (tekanan untuk zat gas) menyebabkan pelanggaran kesetaraan laju reaksi langsung dan balik dan, karenanya, menyebabkan ketidakseimbangan. Setelah beberapa waktu, kesetaraan kecepatan akan dipulihkan. Tetapi konsentrasi kesetimbangan reagen dalam kondisi baru akan berbeda. Transisi suatu sistem dari satu keadaan ekuilibrium ke yang lain disebut keseimbangan shift atau shift ... Ekuilibrium kimia dapat dibandingkan dengan posisi balok keseimbangan. Sama seperti perubahan dari tekanan beban pada salah satu cangkir, kesetimbangan kimiawi dapat bergeser ke arah reaksi maju atau mundur tergantung pada kondisi proses. Setiap kali, keseimbangan baru terbentuk, sesuai dengan kondisi baru.

Nilai numerik sebuah konstanta biasanya berubah seiring dengan suhu. Pada temperatur konstan, nilai Kc tidak bergantung pada tekanan, volume, atau konsentrasi zat.

Mengetahui nilai numerik Kc, seseorang dapat menghitung nilai konsentrasi atau tekanan kesetimbangan dari masing-masing partisipan reaksi.

Arah perpindahan kesetimbangan kimia sebagai akibat dari perubahan kondisi eksternal, itu ditentukan prinsip Le Chatelier:

jika pengaruh eksternal diberikan pada sistem ekuilibrium, maka keseimbangan bergeser ke arah yang berlawanan dengan pengaruh ini.

Pembubaran sebagai proses fisikokimia. Solvasi. Solvates. Sifat khusus air sebagai pelarut. Hidrat. Hidrat kristal. Kelarutan zat. Pembubaran zat padat, cair dan gas. Pengaruh suhu, tekanan dan sifat zat terhadap kelarutan. Metode pengungkapan komposisi larutan: fraksi massa, konsentrasi molar, konsentrasi ekivalen dan fraksi molar.

Ada dua teori solusi utama: fisika dan kimia.

Teori solusi fisik diusulkan oleh penerima Hadiah Nobel, J. Van't Hoff (1885) dari Belanda dan fisikawan dan kimiawan Swedia S. Arrhenius (1883). Pelarut dianggap sebagai media inert kimiawi di mana partikel (molekul, ion) zat terlarut didistribusikan secara merata. Diasumsikan bahwa tidak ada interaksi antarmolekul, baik antara partikel zat terlarut, maupun antara molekul pelarut dan partikel zat terlarut. Partikel pelarut dan zat terlarut didistribusikan secara merata dalam volume larutan karena difusi. Selanjutnya, ternyata teori fisika secara memuaskan menggambarkan sifat dari hanya sekelompok kecil larutan, yang disebut larutan ideal, di mana partikel pelarut dan zat terlarut tidak benar-benar berinteraksi satu sama lain. Banyak solusi gas adalah contoh solusi ideal.

Teori larutan kimia (atau solvasi) diusulkan oleh D.I. Mendeleev (1887). Untuk pertama kalinya, dengan menggunakan bahan percobaan yang sangat besar, ia menunjukkan bahwa interaksi kimiawi terjadi antara partikel zat terlarut dan molekul pelarut, sebagai akibatnya terbentuk senyawa tak stabil dengan komposisi variabel, yang disebut solvat atau hidrat ( jika pelarutnya adalah air). DI. Mendeleev mendefinisikan larutan sebagai sistem kimia, semua bentuk interaksi yang terkait dengan sifat kimia pelarut dan zat yang dilarutkan. Peran utama dalam pendidikan solvates gaya antarmolekul rapuh dan ikatan hidrogen bermain.

Proses pembubaran tidak dapat diwakili oleh model fisik sederhana, misalnya, distribusi statistik zat terlarut dalam pelarut sebagai hasil difusi. Biasanya disertai dengan yang terlihat efek termal dan perubahan volume larutan, karena kerusakan struktur zat terlarut dan interaksi partikel pelarut dengan partikel zat terlarut. Kedua proses ini disertai dengan efek energik. Untuk menghancurkan struktur zat terlarut, diperlukan pengeluaran energi , sedangkan interaksi partikel pelarut dan zat terlarut adalah pelepasan energi. Bergantung pada rasio efek ini, proses pelarutannya bisa endotermik atau eksotermik.

Ketika tembaga sulfat larut, keberadaan hidrat dapat dengan mudah dideteksi dengan perubahan warna: garam putih anhidrat, larut dalam air, membentuk larutan biru. Terkadang air terhidrasi mengikat kuat zat terlarut dan, ketika dilepaskan dari larutan, menjadi bagian dari kristalnya. Zat kristal yang mengandung air disebut hidrat kristal , dan air yang termasuk dalam struktur kristal semacam itu disebut air kristalisasi. Komposisi kristal hidrat menentukan rumus suatu zat, yang menunjukkan jumlah molekul air kristalisasi per satu molekul. Jadi, rumus untuk kristal hidrat dari tembaga sulfat (tembaga sulfat) adalah CuSO4 × 5H2O. Retensi karakteristik warna dari larutan yang sesuai dengan kristal hidrat berfungsi sebagai bukti langsung dari keberadaan kompleks hidrat yang serupa dalam larutan. Warna kristal hidrat bergantung pada jumlah molekul air kristalisasi.

Ada berbagai cara untuk mengekspresikan komposisi suatu larutan... Paling umum digunakan fraksi massa zat terlarut, konsentrasi molar dan normal.

Secara umum, konsentrasi dapat dinyatakan sebagai jumlah partikel per satuan volume atau sebagai rasio jumlah partikel suatu spesies dengan jumlah total partikel dalam larutan. Jumlah zat terlarut dan pelarut diukur dalam satuan massa, volume, atau mol. Umumnya, konsentrasi larutan Adalah jumlah zat terlarut dalam sistem terkondensasi (campuran, paduan, atau dalam volume larutan tertentu). Ada berbagai cara untuk mengungkapkan konsentrasi larutan, yang masing-masing memiliki aplikasi utama dalam bidang sains dan teknologi tertentu. Biasanya, komposisi larutan dinyatakan menggunakan tak berdimensi (fraksi massa dan molar) dan besaran berdimensi (konsentrasi molar suatu zat, konsentrasi molar suatu zat - ekivalen dan molalitas).

Fraksi massa- nilai yang sama dengan rasio massa zat terlarut (m1) terhadap massa total larutan (m).

Video tutorial 2: Pergeseran kesetimbangan kimia

Kuliah: Reaksi kimia yang dapat dibalik dan tidak dapat diubah. Ekuilibrium kimia. Pergeseran kesetimbangan kimia karena berbagai faktor

Pada pelajaran sebelumnya, Anda telah mempelajari apa itu laju reaksi kimia dan faktor apa yang mempengaruhinya. Dalam pelajaran ini, kita akan membahas bagaimana reaksi ini berlangsung. Itu tergantung pada perilaku zat awal yang berpartisipasi dalam reaksi - reagen. Jika mereka benar-benar diubah menjadi zat - produk akhir, maka reaksinya tidak dapat diubah. Nah, jika produk akhir diubah lagi menjadi bahan awal, maka reaksinya dapat dibalik. Mempertimbangkan hal ini, kami merumuskan definisi:

Reaksi yang dapat dibalik - ini adalah reaksi pasti, yang berlangsung dalam kondisi yang sama dalam arah maju dan mundur.

Ingat, dalam pelajaran kimia, Anda diperlihatkan contoh ilustrasi reaksi reversibel untuk menghasilkan asam karbonat:

CO 2 + H 2 O<-> H 2 CO 3

Reaksi yang tidak dapat diubah adalah reaksi kimia spesifik yang berjalan ke satu arah tertentu.

Contohnya adalah reaksi pembakaran fosfor: 4P + 5O 2 → 2P 2 O 5

Salah satu bukti ireversibilitas reaksi adalah pengendapan endapan atau evolusi gas.

Ketika laju reaksi maju dan mundur sama, kesetimbangan kimia.

Yaitu, dalam reaksi yang dapat dibalik, campuran kesetimbangan reagen dan produk terbentuk. Mari kita lihat dengan sebuah contoh bagaimana kesetimbangan kimia terbentuk. Mari kita ambil reaksi pembentukan hidrogen iodida:

H 2 (g) + I 2 (g)<-> 2HI (g)

Kita dapat memanaskan campuran gas hidrogen dan yodium atau iodida siap pakai, hasilnya pada kedua kasus tersebut akan sama: pembentukan campuran kesetimbangan tiga zat H 2, I 2, HI.

Pada awal reaksi, sebelum terbentuknya hidrogen iodida, terdapat reaksi langsung dengan laju ( v dll). Kami mengungkapkannya dengan persamaan kinetik v pr \u003d k 1, dengan k 1 adalah konstanta laju reaksi langsung. Produk HI secara bertahap terbentuk, yang, dalam kondisi yang sama, mulai terurai menjadi H 2 dan I 2. Persamaan untuk proses ini adalah sebagai berikut: v arr \u003d k 2 2, dimana v obr adalah laju reaksi balik, k 2 adalah konstanta laju reaksi balik. Momen HI sudah cukup untuk menyelaraskan v pr dan v arr datang dalam kesetimbangan kimia. Jumlah zat dalam kesetimbangan, dalam kasus kami adalah H 2, I 2 dan HI, tidak berubah seiring waktu, tetapi hanya jika tidak ada pengaruh eksternal. Berdasarkan penjelasan di atas bahwa kesetimbangan kimiawi bersifat dinamis. Dalam reaksi kami, hidrogen iodida dibentuk atau dikonsumsi.

Ingat, mengubah kondisi reaksi akan menggerakkan kesetimbangan ke arah yang benar. Jika kita meningkatkan konsentrasi yodium atau hidrogen, maka v pr, akan ada pergeseran ke kanan, lebih banyak hidrogen iodida yang terbentuk. Jika kita meningkatkan konsentrasi hidrogen iodida, maka v arr, dan pergeserannya akan ke kiri. Kita bisa mendapatkan lebih banyak / lebih sedikit reagen dan produk.

Jadi, kesetimbangan kimia cenderung menahan pengaruh eksternal. Penambahan H 2 atau I 2 pada akhirnya menyebabkan peningkatan konsumsi mereka dan peningkatan HI. Dan sebaliknya. Proses ini dalam sains disebut prinsip Le Chatelier... Bunyinya:

Jika suatu sistem, yang berada dalam kesetimbangan stabil, dipengaruhi dari luar (perubahan suhu, atau tekanan, atau konsentrasi), maka akan terjadi pergeseran arah proses yang melemahkan efek ini.

Ingat, katalis tidak bisa menggeser keseimbangan. Dia hanya bisa mempercepat kemajuannya.

Perubahan konsentrasi ... Di atas, kami memeriksa bagaimana faktor ini menggeser kesetimbangan ke arah depan atau ke arah berlawanan. Jika konsentrasi reaktan meningkat, kesetimbangan bergeser ke sisi di mana zat ini dikonsumsi. Jika Anda menurunkan konsentrasinya, ia bergeser ke sisi di mana zat ini terbentuk. Ingat, reaksinya dapat dibalik, dan zat yang bereaksi dapat berupa zat di sisi kanan dan kiri, tergantung pada reaksi yang kita pertimbangkan (langsung atau sebaliknya).

Mempengaruhit ... Pertumbuhannya memicu pergeseran kesetimbangan menuju reaksi endotermik (- Q), dan penurunan menuju reaksi eksotermik (+ Q). Persamaan reaksi menunjukkan efek panas dari reaksi langsung. Efek termal sebaliknya adalah kebalikannya. Aturan ini hanya cocok untuk reaksi dengan efek termal. Jika tidak ada, maka t tidak mampu menggeser keseimbangan, tetapi kenaikannya akan mempercepat proses munculnya keseimbangan.

Pengaruh tekanan ... Faktor ini dapat digunakan dalam reaksi yang melibatkan zat gas. Jika mol gas sama dengan nol, tidak akan ada perubahan. Dengan meningkatnya tekanan, kesetimbangan bergeser ke volume yang lebih kecil. Dengan penurunan tekanan, kesetimbangan akan bergeser ke volume yang lebih besar. Volume - kita melihat koefisien di depan zat gas dalam persamaan reaksi.

Reaksi reversibel adalah reaksi yang berlangsung secara bersamaan dalam dua arah yang berlawanan.

Reaksi ireversibel adalah reaksi di mana zat yang diambil diubah seluruhnya menjadi produk reaksi yang tidak bereaksi satu sama lain dalam kondisi tertentu, misalnya dekomposisi bahan peledak, pembakaran hidrokarbon, pembentukan senyawa berdisosiasi rendah, pengendapan, pembentukan zat gas.

32. Ekuilibrium kimia. Prinsip Le Chatelier.

Kesetimbangan kimia adalah keadaan sistem kimia di mana satu atau beberapa reaksi kimia berlangsung secara bolak-balik, dan laju dalam setiap pasangan reaksi maju-mundur sama satu sama lain. Untuk sistem dalam kesetimbangan kimia, konsentrasi reagen, suhu, dan parameter sistem lainnya tidak berubah seiring waktu.

33. Prinsip Le Chatelier. Kondisi pergeseran kesetimbangan kimia.

Prinsip Le Chatelier: jika pengaruh eksternal diberikan pada sistem dalam keadaan ekuilibrium, maka keseimbangan bergeser ke arah melemahnya pengaruh eksternal.

Faktor-faktor yang mempengaruhi kesetimbangan kimia:

1) suhu

Dengan peningkatan suhu, kesetimbangan kimia bergeser ke arah reaksi endotermik (penyerapan), dan dengan penurunan, ke arah reaksi eksotermik (pelepasan).

CaCO 3 \u003d CaO + CO 2 -Q t →, t ↓ ←

N 2 + 3H 2 ↔2NH 3 + Q t ←, t ↓ →

2) tekanan

Dengan peningkatan tekanan, kesetimbangan kimiawi bergeser ke arah volume zat yang lebih kecil, dan dengan penurunan ke arah volume yang lebih besar. Prinsip ini hanya berlaku untuk gas, mis. jika zat padat terlibat dalam reaksi, zat tersebut tidak diperhitungkan.

CaCO 3 \u003d CaO + CO 2 P ←, P ↓ →

1 mol \u003d 1 mol + 1 mol

3) konsentrasi zat awal dan produk reaksi

Dengan peningkatan konsentrasi salah satu zat awal, kesetimbangan kimiawi bergeser ke arah produk reaksi, dan dengan penurunan konsentrasi produk reaksi, menuju zat awal.

S 2 + 2O 2 \u003d 2SO 2 [S], [O] →, ←

Katalis tidak mempengaruhi pergeseran kesetimbangan kimia!

Akhir pekerjaan -

Topik ini termasuk dalam bagian:

Konsep dasar kimia

Kimia adalah ilmu tentang zat dan hukum perubahannya. Objek studi kimia adalah unsur kimia dan senyawanya adalah unsur kimia yang disebut jenis atom .. hukum .. urutan pengisian orbital dengan elektron ..

Jika Anda membutuhkan materi tambahan tentang topik ini, atau Anda tidak menemukan apa yang Anda cari, kami sarankan menggunakan pencarian di basis kerja kami:

Apa yang akan kami lakukan dengan materi yang diterima:

Jika materi ini ternyata berguna untuk Anda, Anda dapat menyimpannya ke halaman Anda di jejaring sosial:

Semua topik di bagian ini:

Hukum kesetaraan
Zat berinteraksi satu sama lain dalam jumlah yang sebanding dengan ekuivalennya. m (a) / m (b) \u003d E (a) / E (b). Setara adalah partikel nyata atau bersyarat dari suatu zat, yang setara dengan satu ion

Awan elektroda. Bilangan kuantum
Awan elektron adalah model visual yang mencerminkan distribusi kerapatan elektron dalam atom atau molekul. Untuk mencirikan perilaku elektron dalam atom, diperkenalkan bilangan kuantum: bab

Model mekanika kuantum dari struktur atom
CMM didasarkan pada teori kuantum atom, yang menurutnya elektron memiliki sifat-sifat partikel dan sifat-sifat gelombang. Dengan kata lain, lokasi elektron pada titik tertentu bisa jadi

Hukum periodik dan sistem periodik D.I. Mendeleev
Penemuan Hukum Periodik oleh D.I. Mendeleev Hukum periodik ditemukan oleh D.I. Mendeleev dalam proses pengerjaan teks buku teks "Fundamentals of Chemistry", ketika ia menemui kesulitan

Senyawa anorganik
Asam adalah bahan kimia yang kompleks. senyawa yang terdiri dari ion H dan residu asam. Mereka dibagi lagi menjadi satu bagian dan banyak bagian, mengandung oksigen dan bebas oksigen. Basisnya adalah sl

Garam dan bahan kimianya. properti
Garam adalah golongan senyawa kimia yang terdiri dari kation dan anion. Sifat kimia ditentukan oleh sifat kation dan anion yang menyusun komposisinya. Garam berinteraksi dengan k

Ikatan kovalen. Saturasi dan fokus
Ikatan kovalen adalah bahan kimia. komunikasi antar atom, dilakukan oleh elektron bersama. Teluk kecil komunikasi bersifat polar dan non-polar. Cov non-polar hubungan kata benda dalam molekul di mana setiap inti atom dengan

Ketentuan utama teori VS. Hibridisasi
Ketentuan utama teori VS: A) ikatan kimia antara dua atom timbul sebagai akibat terjadinya tumpang tindih antara AO dengan bayangan. pasangan elektronik. B) atom yang memasuki bahan kimia. komunikasi, pertukaran

Ikatan hidrogen
Ikatan hidrogen adalah bentuk asosiasi antara atom elektronegatif dan atom hidrogen H, terikat secara kovalen ke atom elektronegatif lain. Sebagai atom elektronegatif, Anda bisa

Ikatan donor-akseptor. Senyawa kompleks
Gambar mekanisme. ikatan kovalen karena dua elektron dari satu atom (donor) dan orbital bebas dari atom lain (akseptor) disebut. donor-akseptor. Senyawa kompleks adalah sebuah koneksi

Senyawa kompleks. Ikatan kimia dalam senyawa kompleks
Senyawa kompleks - zat kimia yang mengandung partikel kompleks. Chem. ikatan - Dalam senyawa kompleks kristal dengan kompleks bermuatan, ikatan antara kompleks dan dalam

Disosiasi senyawa kompleks. Konstanta stabilitas ion kompleks
Disosiasi senyawa kompleks melalui dua tahap: a) disosiasi menjadi ion kompleks dan sederhana dengan mempertahankan bola dalam kompleks dan b) disosiasi bola dalam, penggerak

Hukum pertama termodinamika. Hukum Hess
Awal pertama t / d: dalam proses apa pun, perubahan energi dalam U sistem sama dengan jumlah panas yang ditransfer dan pekerjaan yang sempurna. ΔU \u003d Q - W Jika sistem masuk

1 dan 2 hukum termodinamika. Perhitungan efek termal dari reaksi kimia
Rumusan I hukum t / d: energi tidak diciptakan atau dimusnahkan, tetapi hanya berpindah dari satu bentuk ke bentuk lainnya dalam perbandingan yang setara. Perumusan hukum II d / d: dalam sistem yang terisolasi

Hukum Hess dan konsekuensi darinya
Hukum Hess: kalor suatu reaksi kimia sama dengan jumlah kalor dari setiap rangkaian reaksi berurutan dengan zat awal dan produk akhir yang sama. Perhitungannya menggunakan konsekuensi hukum

Konsep keadaan standar dan pemanasan standar formasi. Perhitungan efek panas dari reaksi kimia
Keadaan standar - dalam termodinamika kimia, keadaan zat individu dan komponen larutan yang diterima secara kondisional ketika mengevaluasi besaran termodinamika. Di bawah kehangatan standar

Energi bebas Gibbs. Arah reaksi kimia
Energi bebas Gibbs (atau hanya energi Gibbs, atau potensial Gibbs, atau potensial termodinamika dalam arti sempit) adalah besaran yang menunjukkan perubahan energi selama reaksi kimia.

Laju reaksi kimia. Hukum aksi massa
Kinetika kimia adalah salah satu cabang ilmu kimia yang mempelajari laju reaksi kimia dan mekanisme reaksi kimia. Laju reaksi kimia - jumlah tumbukan yang menguntungkan yang sering terjadi

Persamaan Arrhenius. Konsep energi aktivasi
lnk \u003d lnA-Ea / 2.3RT Energi aktivasi - energi minimum yang harus dimiliki partikel untuk memasuki interaksi kimia.

Katalis. Katalisis homogen dan heterogen
Katalis adalah zat yang mengubah laju reaksi kimia, tetapi tidak memasuki interaksi kimia dan dihapus pada akhir reaksi dalam bentuk murninya. Proses percepatan reaksi di hadapan

Sifat koligatif solusi
Sifat koligatif larutan adalah sifat yang, dalam kondisi ini, sama dan tidak bergantung pada sifat kimiawi bahan terlarut; sifat solusi yang bergantung

Hukum Raoul. Titik didih dan titik beku larutan
Uap dalam kesetimbangan dengan cairan disebut jenuh. Tekanan uap semacam itu di atas pelarut murni (p0) disebut tekanan atau tekanan uap jenuh pa murni.

Osmosis dan tekanan osmotik
Difusi adalah proses penetrasi molekul yang saling menguntungkan. Osmosis adalah proses difusi satu arah melalui membran semi permeabel dari molekul pelarut menuju konsentrasi larutan yang lebih tinggi.

Pembubaran gas dalam cairan. Hukum Henry
Kelarutan zat dipengaruhi oleh suhu dan tekanan. Pengaruhnya pada kesetimbangan dalam larutan mematuhi prinsip Le Chatelier. Kelarutan gas disertai dengan: a) pelepasan panas

Derajat dan konstanta disosiasi elektrolitik. Hukum pemuliaan Ostwald
Disosiasi elektrolitik adalah pemecahan molekul menjadi ion di bawah aksi molekul pelarut polar. E. D. menyiratkan konduktivitas ionik larutan. Derajat ggl - nilai yang sama dengan rasio

Produk ionik air. PH media
Produk ionik air adalah nilai yang sama dengan produk kation hidrogen dan ion hidroksida adalah nilai konstan pada suhu tertentu (25 ° C) dan sama dengan 10-14. Kw \u003d

Disosiasi elektrolitik air. PH media
Air adalah elektrolit amfoter yang lemah. Molekul air dapat menyumbangkan dan mengikat kation H +. Akibat interaksi antar molekul dalam larutan air, selalu ada

Derajat dan konstanta hidrolisis garam
Derajat hidrolisis dipahami sebagai perbandingan antara garam yang mengalami hidrolisis dengan konsentrasi total ion-ionnya dalam larutan. Ini ditunjuk oleh α (atau hhydr); α \u003d (hidr

Aktivitas dan kekuatan ionik larutan. Hubungan antara koefisien aktivitas dan kekuatan ion dari suatu larutan
Aktivitas komponen larutan adalah konsentrasi komponen yang efektif (tampak), dengan mempertimbangkan berbagai interaksi di antara komponen tersebut dalam larutan. a \u003d f * c Kekuatan ion suatu larutan adalah ukuran intensitas

Konsep potensial elektroda
Potensial elektroda - perbedaan potensial listrik antara elektroda dan elektrolit yang bersentuhan dengannya (paling sering antara logam dan larutan elektrolit). WHO

Potensial elektroda. Persamaan Nernst
Potensial elektroda - perbedaan potensial listrik antara elektroda dan elektrolit yang bersentuhan dengannya (paling sering antara logam dan larutan elektrolit). Vyv

Elektroda gas. Persamaan Nernst untuk menghitung potensial elektroda gas
Elektroda gas terdiri dari konduktor jenis pertama, yang bersentuhan secara bersamaan dengan gas dan larutan yang mengandung ion-ion gas ini. Konduktor jenis pertama berfungsi untuk mensuplai dan menghilangkan elektron, dan sebagai tambahan

Sel galvanik. Perhitungan EMF dari sel galvanik
ELEMEN GALVANIK - sumber arus kimia di mana energi listrik dihasilkan sebagai hasil konversi langsung energi kimia melalui reaksi redoks. Masuk dengan

Konsentrasi dan polarisasi elektrokimia
Polarisasi konsentrasi. Perubahan potensial elektroda karena perubahan konsentrasi reagen di dekat lapisan elektroda selama aliran arus disebut polarisasi konsentrasi. Dalam miliknya

Elektrolisa. Hukum Faraday

Elektrolisa. Output saat ini. Elektrolisis dengan anoda tidak larut dan larut
Elektrolisis adalah proses fisikokimia yang terdiri dari pelepasan bagian penyusun zat terlarut atau zat lain pada elektroda, yang merupakan hasil reaksi sekunder pada elektroda,

Jenis utama korosi. Metode untuk melindungi logam dari korosi
Korosi adalah proses penghancuran logam di bawah pengaruh faktor lingkungan elektrokimia atau kimiawi. Karenanya, dua jenis korosi dibedakan, tergantung pada metode interaksinya

Korosi kimia. Laju korosi kimiawi
Korosi kimiawi - korosi yang disebabkan oleh interaksi Me dengan gas kering atau cairan yang tidak menghantarkan arus listrik. Laju korosi kimia bergantung pada banyak faktor

Korosi oleh arus yang menyimpang
Arus nyasar yang berasal dari instalasi listrik yang beroperasi pada arus searah, trem, metro, rel listrik, menyebabkan munculnya penampang pada benda logam (kabel, rel)

Semua reaksi kimia dapat dibagi menjadi dua kelompok: reaksi ireversibel dan reversibel. Reaksi ireversibel berlanjut sampai akhir - sampai salah satu reaktan habis dikonsumsi. Reaksi reversibel tidak berjalan sempurna: dalam reaksi reversibel, tidak ada reaktan yang dikonsumsi seluruhnya. Perbedaan ini disebabkan oleh fakta bahwa reaksi ireversibel hanya dapat berlangsung dalam satu arah. Reaksi yang dapat dibalik dapat berlanjut ke arah maju dan mundur.

Mari kita lihat dua contoh.

Contoh 1. Interaksi antara seng dan asam nitrat pekat berlangsung sesuai dengan persamaan:

Dengan jumlah asam nitrat yang cukup, reaksi hanya akan berakhir jika semua seng telah larut. Selain itu, jika Anda mencoba melakukan reaksi ini dengan arah yang berlawanan - melewatkan nitrogen dioksida melalui larutan seng nitrat, seng logam dan asam nitrat tidak akan berfungsi - reaksi ini tidak dapat dilanjutkan ke arah yang berlawanan. Jadi, interaksi seng dengan asam nitrat merupakan reaksi yang tidak dapat diubah.

Contoh 2. Sintesis amonia berlangsung menurut persamaan:

Jika Anda mencampur satu mol nitrogen dengan tiga mol hidrogen, menerapkan kondisi dalam sistem yang sesuai untuk reaksi, dan setelah waktu yang cukup untuk menganalisis campuran gas, maka hasil analisis akan menunjukkan bahwa tidak hanya produk reaksi (amonia) yang akan hadir dalam sistem, tetapi juga produk awal. zat (nitrogen dan hidrogen). Jika sekarang, dalam kondisi yang sama, bukan campuran nitrogen-hidrogen, tetapi amonia ditempatkan sebagai zat awal, maka akan mungkin untuk menemukan bahwa bagian dari amonia terurai menjadi nitrogen dan hidrogen, dan perbandingan akhir antara jumlah ketiga zat akan sama seperti pada kasus. saat dimulai dari campuran nitrogen dan hidrogen. Jadi, sintesis amonia adalah reaksi yang dapat dibalik.

Dalam persamaan reaksi yang dapat dibalik, alih-alih tanda sama dengan, Anda dapat meletakkan panah; mereka melambangkan jalannya reaksi baik dalam arah maju maupun mundur.

Dalam gambar. Gambar 68 menunjukkan perubahan laju reaksi maju dan mundur dari waktu ke waktu. Awalnya, saat mencampur bahan awal, laju reaksi maju tinggi, dan laju reaksi balik adalah nol. Saat reaksi berlangsung, bahan awal dikonsumsi dan konsentrasinya turun.

Angka: 63. Perubahan kecepatan reaksi maju dan mundur dari waktu ke waktu.

Akibatnya, kecepatan reaksi langsung berkurang. Pada saat yang sama, produk reaksi muncul dan konsentrasinya meningkat. Akibatnya, reaksi balik mulai terjadi, dan kecepatannya secara bertahap meningkat. Ketika laju reaksi maju dan mundur menjadi sama, kesetimbangan kimiawi terjadi. Jadi, dalam contoh terakhir, kesetimbangan antara nitrogen, hidrogen, dan amonia dibuat.

Kesetimbangan kimia disebut ekuilibrium dinamis. Ini menekankan bahwa dalam kesetimbangan, baik reaksi langsung maupun balik terjadi, tetapi laju mereka sama, akibatnya perubahan dalam sistem tidak terlihat.

Sifat kuantitatif dari kesetimbangan kimia adalah besaran yang disebut dengan konstanta kesetimbangan kimia. Mari kita pertimbangkan pada contoh reaksi sintesis yodium-hidrogen:

Menurut hukum aksi massa, laju reaksi langsung dan balik dinyatakan dengan persamaan:

Dalam kesetimbangan, laju reaksi langsung dan balik sama satu sama lain, dari mana

Rasio konstanta laju reaksi maju dan mundur juga konstan. Ini disebut konstanta kesetimbangan dari reaksi ini (K):

Dari sini akhirnya

Di sisi kiri persamaan ini adalah konsentrasi zat yang berinteraksi yang ditetapkan pada konsentrasi kesetimbangan - kesetimbangan. Ruas kanan persamaan adalah nilai konstanta (pada suhu konstan).

Dapat ditunjukkan bahwa dalam kasus umum reaksi yang dapat dibalik

konstanta kesetimbangan dinyatakan dengan persamaan:

Di sini, huruf besar menunjukkan rumus zat, dan huruf kecil - koefisien dalam persamaan reaksi.

Jadi, pada suhu konstan, konstanta kesetimbangan reaksi reversibel adalah nilai konstan yang menunjukkan rasio antara konsentrasi produk reaksi (pembilang) dan zat awal (penyebut), yang ditetapkan pada kesetimbangan.

Persamaan konstanta kesetimbangan menunjukkan bahwa dalam kondisi kesetimbangan konsentrasi semua zat yang berpartisipasi dalam reaksi saling terkait. Perubahan konsentrasi zat-zat ini menyebabkan perubahan konsentrasi semua zat lainnya; Akibatnya, konsentrasi-konsentrasi baru terbentuk, tetapi rasio di antara mereka kembali sesuai dengan konstanta kesetimbangan.

Nilai numerik dari konstanta kesetimbangan pada pendekatan pertama mencirikan hasil reaksi ini. Misalnya bila yield reaksinya besar, karena dalam hal ini

yaitu, pada kesetimbangan, konsentrasi produk reaksi jauh lebih tinggi daripada konsentrasi bahan awal, yang berarti bahwa hasil reaksi tinggi. Di (untuk alasan yang sama), hasil reaksinya kecil.

Dalam kasus reaksi heterogen, ekspresi untuk konstanta kesetimbangan, serta ekspresi hukum aksi massa (lihat § 58), hanya mencakup konsentrasi zat-zat yang berada dalam fase gas atau cair. Misalnya untuk reaksinya

konstanta kesetimbangan memiliki bentuk:

Nilai konstanta kesetimbangan bergantung pada sifat zat yang bereaksi dan suhu. Itu tidak tergantung pada keberadaan katalis. Seperti yang telah disebutkan, konstanta kesetimbangan sama dengan rasio konstanta laju reaksi maju dan mundur. Karena katalis mengubah energi aktivasi baik reaksi langsung maupun balik dengan jumlah yang sama (lihat § 60), katalis tidak mempengaruhi rasio konstanta laju mereka.

Oleh karena itu, katalis tidak mempengaruhi nilai konstanta kesetimbangan dan, oleh karena itu, tidak dapat meningkatkan maupun menurunkan hasil reaksi. Itu hanya bisa mempercepat atau memperlambat permulaan keseimbangan.

Reaksi kimia bersifat reversibel dan tidak dapat diubah.

itu. jika beberapa reaksi A + B \u003d C + D tidak dapat diubah, itu berarti bahwa reaksi sebaliknya C + D \u003d A + B tidak terjadi.

misalnya, jika beberapa reaksi A + B \u003d C + D dapat dibalik, ini berarti bahwa reaksi A + B → C + D (langsung) dan reaksi C + D → A + B (kebalikan ).

Faktanya, sejak itu Baik reaksi langsung maupun balik terjadi; dalam kasus reaksi yang dapat dibalik, zat di sisi kiri persamaan dan zat di sisi kanan persamaan dapat disebut pereaksi (bahan awal). Hal yang sama berlaku untuk produk.

Untuk setiap reaksi yang dapat dibalik, situasi mungkin terjadi jika laju reaksi maju dan mundur sama. Negara bagian ini disebut keadaan keseimbangan.

Dalam keadaan kesetimbangan, konsentrasi semua reagen dan semua produk tidak berubah. Konsentrasi produk dan reagen dalam kesetimbangan disebut konsentrasi kesetimbangan.

Pergeseran kesetimbangan kimia karena berbagai faktor

Karena pengaruh luar pada sistem seperti perubahan suhu, tekanan atau konsentrasi zat atau produk awal, keseimbangan sistem dapat terganggu. Namun, setelah penghentian pengaruh eksternal ini, sistem setelah beberapa waktu akan memasuki keadaan ekuilibrium baru. Transisi sistem seperti itu dari satu keadaan ekuilibrium ke keadaan ekuilibrium lainnya disebut pergeseran (shift) kesetimbangan kimia .

Untuk dapat menentukan bagaimana kesetimbangan kimia bergeser di bawah jenis aksi tertentu, akan lebih mudah untuk menggunakan prinsip Le Chatelier:

Jika pengaruh eksternal diberikan pada sistem dalam keadaan kesetimbangan, maka arah pergeseran kesetimbangan kimiawi akan bertepatan dengan arah reaksi yang melemahkan pengaruh pengaruh yang diberikan.

Pengaruh suhu pada kesetimbangan

Saat suhu berubah, kesetimbangan reaksi kimia pun bergeser. Hal ini disebabkan oleh fakta bahwa setiap reaksi memiliki efek termal. Dalam hal ini, efek termal dari reaksi langsung dan balik selalu berlawanan langsung. Itu. jika reaksi langsung eksotermik dan berlanjut dengan efek termal yang sama dengan + Q, maka reaksi sebaliknya selalu endotermik dan memiliki efek termal sama dengan –Q.

Jadi, sesuai dengan prinsip Le Chatelier, jika kita menaikkan suhu suatu sistem dalam kesetimbangan, maka kesetimbangan akan bergeser ke arah reaksi, di mana suhu menurun, yaitu. menuju reaksi endotermik. Demikian pula, jika kita menurunkan suhu sistem dalam keadaan kesetimbangan, kesetimbangan akan bergeser ke arah reaksi, akibatnya suhu akan naik, yaitu. menuju reaksi eksotermik.

Misalnya, pertimbangkan reaksi reversibel berikut dan tunjukkan di mana kesetimbangannya akan bergeser dengan penurunan suhu:

Seperti yang Anda lihat dari persamaan di atas, reaksi langsungnya adalah eksotermik, yaitu. sebagai hasil dari alirannya, panas dilepaskan. Akibatnya, reaksi sebaliknya akan menjadi endotermik, yaitu terjadi dengan penyerapan panas. Dengan kondisi, suhu diturunkan; oleh karena itu, kesetimbangan akan bergeser ke kanan, yaitu. menuju reaksi langsung.

Pengaruh konsentrasi pada kesetimbangan kimia

Peningkatan konsentrasi reagen sesuai dengan prinsip Le Chatelier akan menyebabkan pergeseran kesetimbangan menuju reaksi sebagai akibat dari penggunaan reagen, yaitu. menuju reaksi langsung.

Sebaliknya, jika konsentrasi reagen diturunkan, maka kesetimbangan akan bergeser ke arah reaksi, akibatnya terbentuk reagen, yaitu reagen. sisi reaksi terbalik (←).

Perubahan konsentrasi produk reaksi memiliki efek yang serupa. Jika konsentrasi produk meningkat, kesetimbangan akan bergeser ke arah reaksi sebagai akibat dari produk yang dikonsumsi, yaitu. menuju reaksi sebaliknya (←). Sebaliknya, jika konsentrasi produk berkurang, maka kesetimbangan akan bergeser ke arah reaksi langsung (→), sehingga konsentrasi produk meningkat.

Pengaruh tekanan pada kesetimbangan kimia

Tidak seperti suhu dan konsentrasi, perubahan tekanan tidak mempengaruhi keadaan kesetimbangan setiap reaksi. Agar perubahan tekanan menyebabkan pergeseran kesetimbangan kimia, jumlah koefisien di depan zat gas di sisi kiri dan kanan persamaan harus berbeda.

Itu. dari dua reaksi:

perubahan tekanan dapat mempengaruhi keadaan kesetimbangan hanya dalam kasus reaksi kedua. Karena jumlah koefisien di depan rumus zat gas dalam persamaan pertama di kiri dan di kanan adalah sama (sama dengan 2), dan untuk persamaan kedua berbeda (4 di kiri dan 2 di kanan).

Oleh karena itu, khususnya, jika tidak ada zat gas di antara reagen dan produk, maka perubahan tekanan tidak akan mempengaruhi keadaan kesetimbangan dengan cara apa pun. Misalnya, tekanan tidak berpengaruh pada keadaan kesetimbangan reaksi:

Jika, di kiri dan di kanan, jumlah zat gas berbeda, maka peningkatan tekanan akan menyebabkan pergeseran kesetimbangan menuju reaksi, di mana volume gas menurun, dan penurunan tekanan - ke arah reaksi, akibatnya volume gas meningkat.

Pengaruh katalis pada kesetimbangan kimia

Karena katalis sama-sama mempercepat reaksi maju dan mundur, ada atau tidaknya katalis tidak mempengaruhi dengan cara apapunke keadaan seimbang.

Satu-satunya hal yang dapat dipengaruhi oleh katalis adalah laju transisi sistem dari keadaan tidak seimbang ke kondisi kesetimbangan.

Dampak dari semua faktor di atas pada kesetimbangan kimia dirangkum di bawah ini dalam lembar contekan, yang dapat Anda intip terlebih dahulu saat melakukan tugas kesetimbangan. Namun, dia tidak akan dapat menggunakannya dalam ujian, oleh karena itu, setelah menganalisis beberapa contoh dengan bantuannya, dia harus dipelajari dan dilatih untuk menyelesaikan tugas keseimbangan, tidak lagi mengintipnya:

Legenda: T - suhu, p - tekanan, dari - konsentrasi, - peningkatan, ↓ - penurunan