화학 평형 상태

우리는 물리적 및 화학적 과정 및 이와 관련된 기타 필수 주제에서 평형을 논의 할 것입니다. 결론까지 우리와 함께 있어야합니다. 더 이상 망설이지 않고 시작합시다.

화학 평형은 무엇을 의미합니까?

가역적 반응의 경우, 순방향 반응 속도가 역 반응 속도와 동일 할 때이 특정 상태를 화학적 평형이라고합니다. 화학적 평형의 좋은 예는 청량 음료 병에서 이산화탄소와 물 사이의 반응입니다. 이산화탄소는 음료와 모자와 음료 사이에 용해됩니다. 병 안에는 이산화탄소의 연속 위상 변화가 있습니다. 액체와 액체로의 가스와 액체가 이산화탄소의 기체상으로의 변화가있다. 그러나 이러한 단계 변화는 우리에게 보이지 않습니다. 따라서이 시스템은 화학적 평형 상태에 있다고합니다.

여기에 관련된 반응은

co₂ (g) + h₂o (l) ⥨ h₂o₃ (aq)

화학 평형 범주

화학적 평형은 두 가지 유형으로 분류 될 수 있습니다 :

균질 평형 :

이종 평형과 비교할 때 균질 평형은 물리적 및 화학적 과정에서 평형 측면에서 비교적 단순하고 덜 복잡했습니다.

반응물과 생화학 적 평형의 생성물은 항상 이런 종류의 상태에 있습니다. 따라서, 균질 평형은 두 가지 범주로 더 분류된다 :반응은 생성물에 의해 생성 된 분자의 수가 반응물에 의해 생성 된 분자의 수와 같다.

가장 일반적인 인스턴스는 기체 요소 또는 솔루션 프로세스와 관련된 반응입니다.

예제 1- 암모니아는 질소와 수소의 상호 작용 (하버의 과정)을 통해 형성됩니다.

n (g)+ 3h₂ (g) ⇔ 2nh₃ (g)

예 2 - 유체 단계 균질 반응성의 가장 허용되는 사례는 생 알코올과 유기산 사이의 에스테르 화 과정입니다.

ch₃cooh (l) + ch₃ch₂oh (l) ⇔ ch₃cooch₂ch₃ (l) + h₂o (l)

이종 평형 :

이 이종 평형은 시스템 내에서 평형 상태에 단일 단계 이상의 구성 요소가 포함될 때마다 발생합니다. 예를 들어, 우리가 얼음과 물을 온도에서 실린더에 배치하여 두 단계 모두 연속적으로 존재할 수 있다고 가정합니다. 얼음과 물의 조각은 평형 상태 내에 있습니다. 이것은 이종 평형이라고합니다.

이종 시스템의 평형은 반응물과 생성물이 하나 이상의 물리적 물질 상태에있을 때 발생합니다. 예를 들어, 이산화탄소 (Gaseous State)가 탄소 (고체 상태)와 반응하도록 만들어지면, 결과 생성물은 일산화탄소 (Gaseous State)입니다. 여기서, 전방 및 후진 반응의 속도는 동일합니다. 이 이종 평형 반응에 대한 방정식은

co₂ (g)+ c (s) ↔ 2co (g)

위의 반응에서, 반응물 및 생성물의 물리적 상태는 동일하지 않다. 따라서, 그것은 이질적인 평형이라고 불린다. 

CACO3 분석을 사용하여 가역적 프로세스를 보여 드리겠습니다. 탄산 칼슘은 CAO 플러스 CO2를 형성하기 위해 분해됩니다. 정확한 순간에, CACO3 (들)이 분해되는 속도는 생성물이 혼합하여 반응물을 형성 할 때와 동일하다. 이 시점에서 물리적 및 화학적 과정의 평형에 도달했습니다.

caco₃ (s) ⇌ cao (s) + co₂ (g)

이종 평형의 사례

여기에 이종 평형 및 화학 반응 평형 열역학의 일부 사례가 있습니다.

순수 철 플러스 가스 이산화탄소는 복잡한 철 산화물이 가스 일산화탄소와 반응 할 때 생성됩니다.

feo (s) + co (g) → feo (s) + CO2 (g)

증기는 화상 열기와 반응하여 수소 가스와 일산화탄소 가스를 생성합니다.

h₂o (g) + c (s) + co → H₂ (g) + Co (g)

이산화탄소 가스와 고체 탄소 사이의 상호 작용은 평형에서 일산화탄소 가스를 생성합니다.

co₂ (g) + c (s) → 2 Co (g

평형 상수는 정확히 무엇입니까?

이 평형 상수는 특정 온도에서 평형 공정 동안 반응물과 항목 수량 사이의 연결을 나타내는 합으로 보입니다. 이것은‘KC’로 작성되었습니다. KC의 표현을 결정하기 위해 균질 평형 방정식을 고려하십시오.

aa + bb ⇔ cc + dd

제품은 일반적으로 오른쪽 가장자리에 놓고 반응물은 항상 왼쪽에 기록되어 있다고 언급 할 가치가 있습니다. 이러한 공정에 대한이 평형 상수 KC는 지수로 계수를 가진 항목이 분자를 구성하는 비율과 해당 분모를 생성하는 반응물을 구성하는 비율입니다.

하버의 암모니아 생산 공정에 대한 평형 변수 공식 KC를 인스턴스로 만들어 봅시다.

2nh3 (g) ⇌ n2 (g) + 3H2 (g)

kc는 kc =[nh3] ² / [n2] [H2] ³

Le Chatelier의 원리 발열은 단일 분자가있는 요소에 대해서는 하나의 지수 값을 언급 할 필요가 없다는 것을 언급해야합니다. 따라서 프로세스의 가스 및 수분 원소 농도 만 검사됩니다.

화학적 평형 영향 요인

구성 요소 내의 단일 변경이 평형 설정에 영향을 미치면 프로세스가 전체 변환의 영향을 중화하거나 감소시킵니다. 이 아이디어는 물리적 및 화학적 과정에서의 평형과 관련이 있습니다.

과정의 열, 압력 및 강도는 평형에 영향을 미치는 모든 요소입니다. 또한 생화학 적 평형에 영향을 미치는 몇 가지 중요한 요소는 다음과 같습니다.

농도 변화 :

• 추가 물질을 소비하는 반응은 반응물 분자 또는 생성물의 농도를 감소시킵니다.

• 철수 된 반응물 및 제품의 농도는 제거 된 재료를 복원하는 과정에 의해 완화됩니다.

• 화학 평형 동안 용액의 구성은 해당 반응물의 강도와 생성물이 변할 때마다 변동합니다.

압력 변화 :

부피의 이동은 압력 변화를 유발합니다. 기체 분자 및 생성물의 총량은 압력이 변할 때 변화하여 기체 공정에 영향을 미칩니다. 고형물과 유체 모두에서 강제의 변화는 부피가 힘과 독립적으로 남아 있기 때문에 Le Chatelier의 원리 발열에 기초하여 이종 생화학 적 평형에서 무시 될 수있다.

결론

평형 상태는 반응물 및 생성물의 농도에 순 변화가없는 상태입니다. 평형에는 명백한 변화가 없지만 모든 화학 반응이 중단 된 것은 아닙니다. 그러나 화학 반응 평형 열역학 및 그와 관련된 다른 중요한 대상에 관한 것입니다.