화학적 평형

순방향 반응 속도가 역 반응의 속도와 같으면 시스템이 화학적 평형 상태에 도달했다고합니다. 전방 및 역 반응의 동일한 속도의 결과로 반응물 및 생성물의 농도에 더 이상 변화가 없을 때 시스템은 동적 평형 상태에 있다고한다. 화학적 평형은 화학 반응에서 평형 상태입니다. 화학적 평형은 주변 환경과 평형 상태입니다.

동적 평형

평형 단계는 순방향 반응의 속도가 후진 반응의 속도와 동일한 지점으로 정의됩니다. 이 시점에서 생성물로 전환하는 반응물 분자의 수와 반응물로 전환하는 생성물 분자의 수는 동일하다. 화학적 평형은 유사한 조건에서 전 세계 어디에서나 동일한 반응물로 달성 될 수 있고 분자가 끊임없이 교환되기 때문에 역동적입니다.

평형 범주

1. 균질 한 환경에서의 화학적 평형

이 유형의 화학적 평형에서 화학적 평형의 반응물과 생성물은 모두 동시에 같은 단계에 있습니다. 균질 평형을 두 가지 유형으로 더 분류 할 수 있습니다. 생성물의 분자 수가 반응물의 분자 수와 같은 반응을 일대일 일치라고합니다. 그림으로

h2 (g) + i2 (g) → 2HI (g). 

n2 (g) + o2 (g) =2No (g)

생성물에 의해 생성 된 분자의 수가 반응물에 의해 생성 된 총 분자 수보다 적은 반응. 그림으로

2So2 (g) + O2 (g) → 2SO3 (g)

cocl2 (g) =co (g) + cl2 (g)

2. 이종 환경에서의 화학적 평형

이 유형의 화학적 평형에서, 화학적 평형의 반응물과 생성물은 반응의 다른 단계에 존재한다. 이종 평형의 몇 가지 예가 다음 섹션에 제공됩니다.

2co =co2 (g) + c (s)

CACO3 (S)이 CO2와 결합 될 때 결과는 CO2 (g)

평형에 영향을 미치는 요인

1. le-law chatelier의 에너지 보존에 따라 평형 조건에 영향을 미치는 요인에 변화가있는 경우 시스템은 시스템에 대한 전체 변환의 영향에 대응하거나 감소시킵니다. 이 원칙은 화학적 및 물리적 평형 상황 모두에서 사실입니다.

2. 시스템의 온도, 압력 및 농도를 포함하여 평형에 영향을 미치는 다양한 요인이 있습니다. 다음 섹션에서는 화학적 평형에 영향을 미치는 가장 중요한 요소 중 일부에 대해 설명합니다.

3. 첨가 된 반응물 또는 생성물의 농도의 변화는 추가 된 반응물 또는 생성물의 농도의 변화를 추가 한 물질을 소비하는 반응에 의해 야기됩니다.

4. 제거 된 반응물 또는 생성물의 농도는 시스템에서 제거 된 물질을 보충하는 방향으로 발생하는 반응에 의해 완화됩니다.

5. 반응물 또는 생성물의 농도가 바뀌면 화학 평형에서 혼합물의 조성이 농도 변화의 결과로 변화합니다.

1. 압력 변화 :

유체의 부피가 변할 때 유체의 압력도 변합니다. 가상 반응물 및 생성물의 총 수는 압력 변화의 결과로 변했기 때문에 기체 반응이 영향을받을 수 있습니다. Le Chatelier의 원칙에 따라, 이기종 조건에서 화학적 평형이 달성되면, 부피가 압력과 무관하기 때문에 액체와 고체 모두에서 압력 변화를 무시할 수 있습니다.

2. 온도 변화 :

Le-Principle에 따르면, Chatelier의 화학 평형에 대한 온도의 영향은 반응의 h의 징후에 달려 있습니다.

발열 반응의 평형 상수는 반응의 온도가 상승함에 따라 감소합니다.

흡열 반응은 반응의 온도가 증가함에 따라 평형 상수가 증가하는 것입니다.

반응 속도는 평형 상수의 변화와 더불어 온도 변화에 의해 영향을받습니다. Le Chatelier의 원칙에 따르면, 발열 반응의 온도가 상승하면 평형은 반응물쪽으로 이동합니다. 그러나 흡열 반응의 온도가 상승하면 평형은 제품 측면으로 이동합니다.

3. 촉매의 효과 :

촉매는 반응의 화학적 평형에 영향을 미치지 않습니다. 반응을 가속화하는 역할을합니다. 실제로, 촉매는 동일한 속도로 전방 및 역 반응을 모두 가속화시킨다. 결과적으로 반응은 그렇지 않으면 평형에 더 빨리 도달합니다.

반응이 촉매되었는지 여부에 관계없이, 동일한 양의 반응물과 생성물이 두 경우 모두 평형 상태에있을 것입니다. 촉매가 존재하는 경우, 반응은 완전히 멈추지 않고 생성물에 대한 저에너지 전이 상태를 통해 더 빨리 진행될 수있다.

4. 불활성 가스를 첨가하는 효과 :

아르곤과 같은 불활성 가스가 일정한 부피의 반응 혼합물에 첨가 될 때, 그것은 반응에 참여하지 않으므로 평형을 방해하지 않습니다. 첨가 된 가스가 반응에 관여하는 반응물 또는 생성물 인 경우, 반응 지수는 그에 따라 변경됩니다.

화학적 평형 예시

제품이 화학 반응에서 반응성 반응물로 다시 변형 될 수 있습니다. 반응성 반응물은 순방향 반응에 의해 화학 반응에서 생성물로 전환 될 것이다. 두 상태의 화학적 조성 인 반응물과 제품은 다릅니다.

반응 시작 후 일정 시간 후에 전방 및 후진 반응의 속도가 동일해질 수 있습니다. 이에 따라, 전환 된 반응물의 수는 역 반응에 의해 다시 형성 될 것이며, 이는 나머지 반응에 대해 변경되지 않은 반응물 및 생성물의 농도를 초래할 것이다. 결과적으로 반응물과 제품 사이에 화학적 평형이 존재합니다.

화학적 평형의 중요한 영향

예를 들어

하버의 과정을 사용하여 암모니아를 준비 할 수 있습니다. 이 과정에서 질소는 수소와 반응하여 암모니아를 형성합니다. 암모니아의 수율은 저온과 고압에서 더 높으며, 촉매로서 철의 존재하에 과정이 수행 될 때.

접촉 공정을 사용하여 황산을 준비 할 수 있습니다.이 과정의 기본 반응은 삼산화 황을 형성하기 위해 이산화황의 산화입니다. 이를 위해서는 화학적 평형이 필요합니다.

결론

따라서, 우리는 반응물 및 생성물의 양이 발생하지 않는 가역적 화학 반응 과정에서 화학적 평형이 발생한다는 전체 기사에서 결론을 내릴 수 있습니다. 가역적 화학 반응은 제품이 형성 되 자마자 원래 반응물을 생산하기 위해 반응하는 제품입니다.