උත්ප්රේරකයක් එකතු කිරීම සමතුලිතතාවය මාරු කරයි. රසායනික සමතුලිතතාවය

9.5 ආපසු හැරවීමේ හැකියාව රසායනික ප්රතික්රියා. රසායනික සමතුලිතතාවය

එන්ඩොතර්මික් ප්රතික්රියාව සලකා බලන්න

H 2(g) + I 2(g) = 2HI (g) - ප්‍රශ්නය . (1)

අපි ප්රතික්රියාකාරකයක මිශ්ර කරමු (මේ අවස්ථාවේ දී, සමහර සංවෘත භාජනයක) හයිඩ්රජන් සහ අයඩීන් වාෂ්ප රත්, උදාහරණයක් ලෙස, 450 ° C දක්වා. සරල ගණනය කිරීම් සඳහා, ආරම්භක ද්‍රව්‍යවල සාන්ද්‍රණය සමාන වන අතර ලීටරයකට මවුලයකට සමාන යැයි උපකල්පනය කරමු. සමඟ(H 2) = 1 mol/l සහ සමඟ(I 2) = 1 mol/l.
සෘණ තාප බලපෑම තිබියදීත්, හයිඩ්රජන් සහ අයඩීන් එකිනෙකා සමඟ ප්රතික්රියා කිරීමට පටන් ගනී, හයිඩ්රජන් අයඩයිඩ් සාදයි. එහි ප්‍රතිඵලයක් ලෙස, මෙම ප්‍රතික්‍රියාවේදී එන්ට්‍රොපි සාධකය “ඉහළට ඇදී යයි”. ඇත්ත වශයෙන්ම, වායු තුනක (H 2, I 2 සහ HI) මිශ්රණයක (H 2 සහ I 2) වායු දෙකක මිශ්රණයකට වඩා අඩු අනුපිළිවෙලක් ඇත. මෙම ප්‍රතික්‍රියාවේ සිදුවීම එයට සම්බන්ධ ද්‍රව්‍යවල සාන්ද්‍රණය මැනීමෙන් පර්යේෂණාත්මකව හඳුනාගත හැකිය. මිශ්ර වූ වහාම, අයඩින් සහ හයිඩ්රජන් සාන්ද්රණය අඩු වීමට පටන් ගනී, හයිඩ්රජන් අයඩයිඩ් ප්රතික්රියාකාරකයේ දිස්වනු ඇත, එහි සාන්ද්රණය ක්රමයෙන් වැඩි වේ.

මෙම ප්‍රතික්‍රියාව සම්පූර්ණ කිරීම දක්වා යා හැකිද? එනම්, ඔවුන්ට හැකි ය සියල්ලඅයඩීන් සහ හයිඩ්‍රජන් අණු එකිනෙක ප්‍රතික්‍රියා කර හයිඩ්‍රජන් අයඩයිඩ් අණු සාදයි?
නොවෙන්නත් පුළුවන්. ඇත්ත වශයෙන්ම, ප්‍රතික්‍රියාව ඉදිරියට යන විට, හයිඩ්‍රජන් අයඩයිඩ් අණු ප්‍රතික්‍රියාකාරකය තුළ එකතු වන අතර අයඩීන් සහ හයිඩ්‍රජන් අණු අතුරුදහන් වනු ඇත. ප්රතික්රියාව අවසානයේ වායුව පිරිසිදු හයිඩ්රජන් අයඩයිඩ් වේ. නමුත් එක් වායුවක අණු වලින් පමණක් සමන්විත පද්ධතියක, වායු මිශ්‍රණයකට වඩා බොහෝ අනුපිළිවෙලක් (සහ අඩු එන්ට්‍රොපිය) ඇත. එන්ට්‍රොපි සාධකය ප්‍රතිවිරුද්ධ දිශාවට "අදින්න" ඇත. තවද බලශක්ති සාධකය මෙහි උදව් නොකරනු ඇත - ආරම්භක ප්රතික්රියාවේ තාප බලපෑම ඍණාත්මක වේ.
ඇත්ත වශයෙන්ම, පැය 1.5 කට පමණ පසු ප්රතික්රියාකාරකයේ ඇති වායු තුනේම සාන්ද්රණය වෙනස් වීම නතර කර පහත අගයන් ගන්නා බව අපට පෙනී යනු ඇත: සමඟ(H 2) = 0.22 mol/l; සමඟ(I 2) = 0.22 mol/l සහ සමඟ(HI) = 1.56 mol/l (රූපය 9.2 බලන්න ඒ).
අපි දැන් එම ප්‍රතික්‍රියාකාරකයේ එකම උෂ්ණත්වයේ දී එහි සාන්ද්‍රණය 2 mol/l ට සමාන වන පරිදි පිරිසිදු හයිඩ්‍රජන් අයඩයිඩ් ප්‍රමාණයක් තැබුවහොත් ප්‍රතික්‍රියාව ආරම්භ වේ.

2HI (g) = H 2 (g) + I 2 (g) + ප්‍රශ්නය (2)

අවසානයට ළඟා නොවනු ඇත (ඇයි?). සාන්ද්‍රණයේ වෙනස නතර වන තෙක් බලා සිටීමෙන්, ප්‍රතික්‍රියාකාරකයේ වායූන්ගේ සාන්ද්‍රණය පෙර අවස්ථාවට සමාන වන බව අපට පෙනෙනු ඇත (රූපය 9.2 බලන්න. ආ).
අප සලකා බැලූ ප්‍රතික්‍රියා දෙක (1 සහ 2) ප්‍රතික්‍රියා විවිධ දිශාවලට ගමන් කරන එක් ක්‍රියාවලියක් ලෙස නිරූපණය කළ හැකිය. සාම්ප්‍රදායිකව, ඒවායින් එකක් ඉදිරි දිශාව ලෙස හැඳින්වේ (ප්‍රතික්‍රියා සමීකරණයට අනුව වමේ සිට දකුණට), අනෙක ප්‍රතිලෝම දිශාව ලෙස හැඳින්වේ (ප්‍රතික්‍රියා සමීකරණයට අනුව දකුණේ සිට වමට). අනුරූප ප්රතික්රියා ලෙස හැඳින්වේ සෘජුසහ ආපසු හැරවීමප්රතික්රියා, සහ සමස්ත ක්රියාවලිය ආපසු හැරවිය හැකි ක්රියාවලියක් හෝ ආපසු හැරවිය හැකි ප්රතික්රියාව.

මේ අනුව, අයඩින් සමඟ හයිඩ්‍රජන් ප්‍රතික්‍රියාව ආපසු හැරවිය හැකිය.
ප්‍රතිවර්ත කළ හැකි ප්‍රතික්‍රියා සමීකරණවල, සමාන ලකුණ වෙනුවට, ප්‍රතිවර්තන ලකුණ - “B” භාවිතා වේ, උදාහරණයක් ලෙස:

ආපසු හැරවිය හැකි ප්‍රතික්‍රියාවක දී මෙම ප්‍රතික්‍රියාවට සම්බන්ධ ද්‍රව්‍යවල සාන්ද්‍රණය නියතව පවතින තත්ත්වය තත්ත්වය ලෙස හැඳින්වේ. රසායනික සමතුලිතතාවය.
සමතුලිත තත්වයකදී, අණු ගැටීම නතර නොවන අතර, ඒවා අතර අන්තර්ක්‍රියා නතර නොවේ, නමුත් ද්‍රව්‍යවල සාන්ද්‍රණය නියතව පවතී. මෙම සාන්ද්‍රණය සමතුලිතතාව ලෙස හැඳින්වේ.

සමතුලිත සාන්ද්රණය- සමතුලිතතාවයට ළඟා වූ ආපසු හැරවිය හැකි රසායනික ප්‍රතික්‍රියාවකට සහභාගී වන ද්‍රව්‍යයක සාන්ද්‍රණය.

සමතුලිතතා සාන්ද්‍රණය පෙන්නුම් කරන්නේ ද්‍රව්‍යයේ සූත්‍රයෙනි, උදාහරණයක් ලෙස වර්ග වරහන් වලින් ගනු ලැබේ:

c සමතුලිතතාවය (H 2) = හෝ සමඟසමතුලිතතාවය (HI) = .

වෙනත් ඕනෑම සාන්ද්‍රණයක් මෙන්, සමතුලිතතා සාන්ද්‍රණය ලීටරයකට මවුලයෙන් මනිනු ලැබේ.
අප සලකා බැලූ උදාහරණ වලදී අපි ආරම්භක ද්‍රව්‍යවල වෙනත් සාන්ද්‍රණයක් ගෙන තිබේ නම්, සමතුලිතතාවයට පැමිණි පසු සමතුලිතතා සාන්ද්‍රණයේ විවිධ අගයන් ලබා ගන්නෙමු. මෙම නව අගයන් (තරු ලකුණු වලින් දක්වා ඇත) පහත පරිදි පැරණි ඒවාට සම්බන්ධ වනු ඇත:

සාමාන්යයෙන්, ආපසු හැරවිය හැකි ප්රතික්රියාවක් සඳහා

aA+ ආබී ඈ D+ fඑෆ්

නියත උෂ්ණත්වයකදී සමතුලිත තත්වයක, සම්බන්ධතාවය නිරීක්ෂණය කරනු ලැබේ

මෙම අනුපාතය ලෙස හැඳින්වේ මහජන ක්රියා නීතිය, පහත පරිදි සකස් කර ඇත:

නියත උෂ්ණත්වයකදී, ප්‍රතික්‍රියා නිෂ්පාදනවල සමතුලිත සාන්ද්‍රණයේ නිෂ්පාදිතයේ අනුපාතය, ඒවායේ සංගුණකවලට සමාන බලවලින් ගත් විට, ආරම්භක ද්‍රව්‍යවල සමතුලිතතා සාන්ද්‍රණයේ ගුණිතයට, ඒවායේ සංගුණකවලට සමාන බලයෙන් ගත් විට, නියත අගයකි. .

ස්ථාවර අගය ( කේ එස්) ලෙස හැඳින්වේ සමතුලිතතා නියතයමෙම ප්රතික්රියාව. මෙම අගයෙහි නම් කිරීමෙහි "c" යන උපසිරසිය පෙන්නුම් කරන්නේ නියතය ගණනය කිරීම සඳහා සාන්ද්‍රණයන් භාවිතා කළ බවයි.
සමතුලිතතා නියතය විශාල නම්, සමතුලිතතාවය සෘජු ප්‍රතික්‍රියාවේ නිෂ්පාදන දෙසට එය කුඩා නම්, ආරම්භක ද්‍රව්‍ය දෙසට මාරු වේ. සමතුලිත නියතය ඉතා විශාල නම්, ප්‍රතික්‍රියාව " ප්‍රායෝගිකව ආපසු හැරවිය නොහැකි", සමතුලිත නියතය ඉතා කුඩා නම්, ප්‍රතික්‍රියාව " ප්‍රායෝගිකව වැඩ නෑ".
සමතුලිත නියතය - එක් එක් ප්‍රතිවර්ත කළ හැකි ප්‍රතික්‍රියාව සඳහා අගය නියත වන්නේ නියත උෂ්ණත්වයකදී පමණි. විවිධ උෂ්ණත්වවලදී එකම ප්රතික්රියාව සඳහා, සමතුලිතතා නියතය විවිධ අගයන් ගනී.
ස්කන්ධ ක්‍රියා නියමය සඳහා ලබා දී ඇති ප්‍රකාශනය වලංගු වන්නේ සියලුම සහභාගිවන්නන් වායු හෝ ද්‍රාවිත ද්‍රව්‍ය වන ප්‍රතික්‍රියා සඳහා පමණි. වෙනත් අවස්ථාවල දී, සමතුලිතතා නියතය සඳහා සමීකරණය සුළු වශයෙන් වෙනස් වේ.
උදාහරණයක් ලෙස, ඉහළ උෂ්ණත්වයකදී ඇතිවන ප්රතිවර්ත කළ හැකි ප්රතික්රියාවක දී

C (g) + CO 2 2CO (g)

දෘඪ මිනිරන් C (g) සම්බන්ධ වේ. විධිමත් ලෙස, ස්කන්ධ ක්‍රියා නියමය භාවිතා කරමින්, අපි මෙම ප්‍රතික්‍රියාවේ සමතුලිත නියතය සඳහා ප්‍රකාශනයක් ලියන්නෙමු, එය දක්වයි. වෙත":

ප්රතික්රියාකාරකයේ පතුලේ ඇති ඝන මිනිරන් මතුපිටින් පමණක් ප්රතික්රියා කරන අතර එහි "සාන්ද්රණය" මිනිරන් ස්කන්ධය මත රඳා නොපවතින අතර වායු මිශ්රණයේ ද්රව්යවල ඕනෑම අනුපාතයක් සඳහා නියත වේ.
මෙම නියතයෙන් සමීකරණයේ දකුණු සහ වම් පැති ගුණ කරමු:

ප්‍රතිඵලයක් ලෙස ලැබෙන අගය මෙම ප්‍රතික්‍රියාවේ සමතුලිත නියතය වේ:

ඒ හා සමානව, තවත් ප්‍රතිවර්ත කළ හැකි ප්‍රතික්‍රියාවක සමතුලිතතාවය සඳහා, ඉහළ උෂ්ණත්වයකදී ද සිදු වේ,

CaCO 3 (cr) CaO (cr) + CO 2 (g),

අපට සමතුලිතතා නියතය ලැබේ

K C = .

මෙම අවස්ථාවේ දී, එය හුදෙක් කාබන් ඩයොක්සයිඩ් සමතුලිත සාන්ද්රණයට සමාන වේ.
මිනුම් විද්‍යාත්මක දෘෂ්ටි කෝණයකින්, සමතුලිතතා නියතය එක් භෞතික ප්‍රමාණයක් නොවේ. මෙය සමතුලිතතා සාන්ද්‍රණය අනුව නියතයේ නිශ්චිත ප්‍රකාශනය මත පදනම්ව විවිධ මිනුම් ඒකක සහිත ප්‍රමාණ සමූහයකි. උදාහරණයක් ලෙස, කාබන් ඩයොක්සයිඩ් සමඟ ග්රැෆයිට් ප්රතිවර්ත කළ හැකි ප්රතික්රියාවක් සඳහා [ කේ සී] = 1 mol/l, කැල්සියම් කාබනේට් තාප වියෝජනයේ ප්‍රතික්‍රියාවේ සමතුලිතතා නියතය සඳහා එකම මිනුම් ඒකකය සහ හයිඩ්‍රජන් අයඩයිඩ් සංස්ලේෂණයේ ප්‍රතික්‍රියාවේ සමතුලිතතා නියතය මාන රහිත ප්‍රමාණයකි. සාමාන්‍ය අවස්ථාවක [ කේ සී] = 1 (mol/l) n .

ආපසු හැරවිය හැකි ප්‍රතික්‍රියාව, ආපසු හැරවිය හැකි ප්‍රතික්‍රියාවක සමතුලිතතාවය, සමතුලිත සාන්ද්‍රණයන්, රසායනික සමතුලිතතාවය සඳහා ස්කන්ධ ක්‍රියා නීතිය.
1.රසායනික සමතුලිතතාවය "ගතික" සමතුලිතතාව ලෙස හඳුන්වන්නේ ඇයි? ඔබ දන්නා ගතික සමතුලිතතාවයේ වෙනත් අවස්ථා මොනවාද?
2. ජලය සහ ඇමෝනියා සංශ්ලේෂණය සඳහා සමීකරණ සාදන්න සරල ද්රව්ය. මෙම ප්‍රතික්‍රියා වල සමතුලිත නියතයන් සඳහා ප්‍රකාශන ලියන්න.
3. පහත ප්‍රතිවර්ත කළ හැකි රසායනික ප්‍රතික්‍රියා වල සමතුලිත නියතයන් සඳහා ප්‍රකාශන සාදන්න:
a) 2NO (g) + O 2 (g) 2NO 2 (g); b) 4HCl (g) + O 2 (g) 2H 2 O (g) + 2Cl 2 (g);
c) PCl 3 (g) + Cl 2 (g) PCl 5 (g); ඈ) 3Fe (cr) + 4H 2 O (g) Fe 3 O 4 (cr) + 4H 2 (g);
e) CH 4 (g) + I 2 (g) CH 3 I (cr) + HI (g).

4. ඇතැම් තත්වයන් යටතේ, පද්ධතියේ සමතුලිතතාවය හයිඩ්රජන්, අයඩීන් සහ හයිඩ්රජන් අයඩයිඩ් 0.25 mol/l සාන්ද්රණයකින් ස්ථාපිත කර ඇත; පිළිවෙලින් 0.05 mol/l සහ 0.90 mol/l. මෙම ප්‍රතික්‍රියාවේ සමතුලිත නියතය ගණනය කර හයිඩ්‍රජන් සහ අයඩින් වල ආරම්භක සාන්ද්‍රණය තීරණය කරන්න.
5. ආපසු හැරවිය හැකි ප්රතික්රියාවක සමතුලිත නියතය

H 2 (g) + Cl 2 (g) 2HCl (g)

කාමර උෂ්ණත්වයේ දී ආසන්න වශයෙන් 1015. මෙය මත පදනම්ව, මෙම ප්රතික්රියාව ගැන කුමක් කිව හැකිද?

9.6 රසායනික සමතුලිතතාවයේ මාරු වීම. Le Chatelier ගේ මූලධර්මය

සෑම ප්‍රතික්‍රියාවක්ම පාහේ එක් අංශකයකට හෝ වෙනත් මට්ටමකට ආපසු හැරවිය හැකි බැවින්, කර්මාන්තයේ සහ රසායනාගාර භාවිතයේ ගැටළු දෙකක් පැන නගී: උපරිම අස්වැන්නක් සහිත “ප්‍රයෝජනවත්” ප්‍රතික්‍රියාවක නිෂ්පාදනයක් ලබා ගන්නේ කෙසේද සහ “හානිකර” ප්‍රතික්‍රියාවක නිෂ්පාදනවල අස්වැන්න අඩු කරන්නේ කෙසේද. අවස්ථා දෙකේදීම, සමතුලිතතාවය ප්‍රතික්‍රියා නිෂ්පාදන දෙසට හෝ ආරම්භක ද්‍රව්‍ය දෙසට මාරු කිරීමේ අවශ්‍යතාවයක් පවතී. මෙය සිදු කරන්නේ කෙසේදැයි ඉගෙන ගැනීමට, ඕනෑම ආපසු හැරවිය හැකි ප්රතික්රියාවක සමතුලිතතා තත්ත්වය රඳා පවතින්නේ කුමක් දැයි ඔබ දැනගත යුතුය.

සමතුලිතතා පිහිටීම රඳා පවතින්නේ:
1) සමතුලිත නියතයේ අගය මත (එනම්, ප්‍රතික්‍රියාකාරකවල ස්වභාවය සහ උෂ්ණත්වය මත),
2) ප්රතික්රියාවට සහභාගී වන ද්රව්යවල සාන්ද්රණය සහ
3) පීඩනය මත (ගෑස් පද්ධති සඳහා එය ද්රව්යවල සාන්ද්රණයට සමානුපාතික වේ).
මේ සියල්ලටම වඩා වෙනස් සාධකවල රසායනික සමතුලිතතාවයට ඇති බලපෑම ගුණාත්මකව තක්සේරු කිරීම සඳහා සහජයෙන්ම විශ්වීය Le Chatelier ගේ මූලධර්මය(ප්‍රංශ භෞතික රසායන විද්‍යාඥ හා ලෝහ විද්‍යාඥ හෙන්රි ලුවී ලෙ චැටලියර් විසින් 1884 දී එය සකස් කරන ලදී), එය රසායනික පමණක් නොව ඕනෑම සමතුලිත පද්ධති සඳහා අදාළ වේ.

සමතුලිතතාවයේ පද්ධතියක් පිටතින් බලපාන්නේ නම්, පද්ධතියේ සමතුලිතතාවය මෙම බලපෑමට අර්ධ වශයෙන් වන්දි ලබා දෙන දිශාවට මාරු වේ.

ප්‍රතික්‍රියාවට සහභාගී වන ද්‍රව්‍යවල සාන්ද්‍රණයේ සමතුලිත තත්ත්වයට ඇති බලපෑම පිළිබඳ උදාහරණයක් ලෙස, හයිඩ්‍රජන් අයඩයිඩ් නිෂ්පාදනය සඳහා දැනටමත් දන්නා ප්‍රතිවර්ත කළ හැකි ප්‍රතික්‍රියාව සලකා බලමු.

H 2(g) + I 2(g) 2HI (g).

සමතුලිත තත්වයක ස්කන්ධ ක්රියා නීතියට අනුව

ප්‍රතික්‍රියාවේ සියලුම සහභාගිවන්නන්ගේ සාන්ද්‍රණය සමාන වන අතර 1 mol/l (= 1 mol/l; = 1 mol/) ට සමාන වන නිශ්චිත නියත උෂ්ණත්වයකදී ලීටර් 1 ක පරිමාවක් සහිත ප්‍රතික්‍රියාකාරකයක සමතුලිතතාවයක් ස්ථාපිත කරමු. l; = 1 mol / l). එමනිසා, මෙම උෂ්ණත්වයේ දී කේ එස්= 1. ප්‍රතික්‍රියාකාරක පරිමාව ලීටර් 1 ක් බැවින්, n(H 2) = 1 මෝල්, n(I 2) = 1 මෝල් සහ n(HI) = 1 mol. t 1 වන විට අපි ප්‍රතික්‍රියාකාරකයට තවත් HI 1 mol හඳුන්වා දෙමු, එහි සාන්ද්‍රණය 2 mol/l ට සමාන වේ. නමුත් වෙත කේ එස්නියතව පැවති අතර, හයිඩ්‍රජන් සහ අයඩින් සාන්ද්‍රණය වැඩි විය යුතු අතර, මෙය කළ හැක්කේ සමීකරණයට අනුව හයිඩ්‍රජන් අයඩයිඩ් කොටසක් වියෝජනය වීම හේතුවෙනි.

2HI (g) = H 2 (g) + I 2 (g).

නව සමතුලිතතා තත්ත්වයට ළඟා වන විට t 2 දිරාපත් වීමට ඉඩ දෙන්න x HI හි මවුලය සහ, එබැවින්, අතිරේක 0.5 x mol H 2 සහ I 2. ප්‍රතික්‍රියා සහභාගිවන්නන්ගේ නව සමතුලිතතා සාන්ද්‍රණය: = (1 + 0.5 x) mol/l; x= (1 + 0.5 x) mol/l;

= (2 - x) mol/l. ස්කන්ධ ක්‍රියාකාරී නීතියේ ප්‍රකාශනයට ප්‍රමාණවල සංඛ්‍යාත්මක අගයන් ආදේශ කිරීම, අපි සමීකරණය ලබා ගනිමු

කොහෙද ඒ.

= 0.667. එබැවින්, = 1.333 mol/l;
= 1.333 mol / l; ආ).

= 1.333 mol/l. සාන්ද්‍රණයන්හි මෙම සියලු වෙනස්කම් රූප සටහන 9.3 හි පැහැදිලිව දක්වා ඇත
HI හි අතිරේක කොටසක් ප්රතික්රියාකාරකයට හඳුන්වාදීමේ ප්රතිඵලයක් වශයෙන්, පද්ධතියේ සමතුලිතතාවය කඩාකප්පල් වූ අතර ආරම්භක ද්රව්ය (H 2 සහ I 2) ගොඩනැගීමට මාරු විය. මෙම අවස්ථාවේ දී, එය ප්රතිවිරුද්ධ ප්රතික්රියාවකි. එහි ප්‍රතිඵලයක් වශයෙන්, සමතුලිතතාවය ප්‍රතිවිරුද්ධ ප්‍රතික්‍රියාව දෙසට මාරු වී ඇත ("වමට").
එකම කොන්දේසි යටතේ හයිඩ්‍රජන් මවුල 1 ක් එකම ප්‍රතික්‍රියාකාරකයට හඳුන්වා දෙන්නේ නම්, සමතුලිතතාවය හයිඩ්‍රජන් ප්‍රතික්‍රියා කරන දිශාවට මාරු වන අතර එමඟින් එහි සාන්ද්‍රණය අඩු වන අතර HI සාන්ද්‍රණය වැඩි වේ. මෙය ඉදිරි ප්‍රතික්‍රියාවක සිදු වන අතර එම නිසා සමතුලිතතාවය දැන් ඉදිරි ප්‍රතික්‍රියාව දෙසට මාරු වේ ("දකුණට"). මෙම නඩුවේ නව සමතුලිතතා සාන්ද්රණය ගණනය කිරීම පහසුය: = 1.865 mol/l;
= 0.865 mol / l;

= 1.270 mol/l (රූපය 9.3 බලන්න
මේ අනුව,
ප්‍රතික්‍රියාවට සහභාගී වන එක් ද්‍රව්‍යයක් පද්ධතියට හඳුන්වා දීම මෙම ද්‍රව්‍යය පරිභෝජනය කරන දිශාවට සමතුලිතතාවයේ මාරු වීමට හේතු වේ. සමතුලිත තත්ත්වය මත උෂ්ණත්වයේ බලපෑම පිළිබඳ උදාහරණයක් ලෙස, ඇමෝනියා සංස්ලේෂණය N 2 (g) + 3H 2 (g) 2NH 3 (g) ප්රතිවර්ත කළ හැකි ප්රතික්රියාව සලකා බලමු.
ඇත්ත වශයෙන්ම, මෙම පද්ධතිය තුළ ප්රතික්රියාවට සහභාගී වන ද්රව්යවල සාන්ද්රණය වෙනස් කිරීමෙන් සමතුලිතතාවය ද මාරු කළ හැකිය. නමුත් අපි බලමු පීඩනය වැඩි කළහොත් මෙම පද්ධතියේ සමතුලිතතාවය වෙනස් වන්නේ කෙසේදැයි. Le Chatelier ගේ මූලධර්මයට අනුව, සමතුලිතතාවය බාහිර බලපෑම සඳහා වන්දි ලබා දෙන දිශාවට, එනම්, නියත පරිමාවකදී, සම්පූර්ණ පීඩනය අඩු වන ප්රතික්රියාවේ දිශාවට මාරු විය යුතුය. මෙය කළ හැක්කේ පද්ධතියේ මුළු අණු ගණන අඩු කිරීමෙන් පමණි. ඉදිරි ප්‍රතික්‍රියාවේදී මුළු අණු සංඛ්‍යාව අඩු වේ, එබැවින් සමතුලිතතාවය ඇමෝනියා සෑදීම දෙසට මාරු වේ. අනෙක් අතට, පීඩනය අඩු වන විට, සමතුලිතතාවය නයිට්‍රජන් සහ හයිඩ්‍රජන් සෑදීම දෙසට මාරු වේ.

රසායනික සමතුලිතතාවයේ මාරුව, ලෙ චැටලියර්ගේ මූලධර්මය.
1. රත් කිරීමේදී හයිඩ්‍රජන් මගින් යකඩ(III) ඔක්සයිඩ් අඩු කිරීම ප්‍රතිවර්ත කළ හැකි ප්‍රතික්‍රියාවකි. හයිඩ්‍රජන් ප්‍රවාහයක ප්‍රතික්‍රියාව සිදු කිරීමෙන් යකඩ සම්පූර්ණයෙන්ම අඩු කළ හැක්කේ ඇයි? 2. අ) උෂ්ණත්වය වැඩිවීම, b) පීඩනය වැඩිවීම, c) කාබන් ඩයොක්සයිඩ් සාන්ද්‍රණය අඩුවීම පද්ධතියේ සමතුලිතතාවයට බලපාන්නේ කෙසේද?

2СО (g) + O 2 (g) 2СО 2 (g) + Q?

3. පහත සඳහන් එක් එක් ප්‍රතිවර්ත කළ හැකි ප්‍රතික්‍රියා සඳහා, සමතුලිතතා නියතය සඳහා ප්‍රකාශනය ලියා සමතුලිතතාව දකුණට මාරු විය හැකි සියලු ආකාර ලැයිස්තුගත කරන්න:

a) N 2 O 4 (g) B 2NO 2 (g) - 58.4 kJ; b) CO (g) + H 2 O (g) CO 2 (g) + H 2 (g) + 41.2 kJ;
ඇ) COCl 2 (g) CO (g) + Cl 2 (g) - 112.5 kJ; ඈ) 2NO (g) + O 2 (g) 2NO 2 (g) + 113 kJ;
e) SO 2 (g) + O 2 (g) 2SO 3 (g) + 196.6 kJ; e) 2HBr (g) H 2 (g) + Br 2 (g) - 72.5 kJ;
g) C (s) + H 2 O (g) CO (g) + H 2 (g) - 132 kJ; i) CuO (t) + C (t) CO (g) + Cu (t) - 46 kJ;
j) FeO (s) + CO (g) Fe (s) + CO 2 (g) + 17 kJ.

9.7 රසායනික ප්‍රතික්‍රියාවක වේගය. ප්රතික්රියා යාන්ත්රණය

ප්‍රතික්‍රියාවක් සිදුවීමේ හැකියාව තීරණය වන්නේ ශක්තිය සහ එන්ට්‍රොපි සාධක මගිනි. ප්‍රතික්‍රියාවක් කළ හැකි නම්, එය ඉක්මනින් (සමහර විට ඉතා ඉක්මනින් - පිපිරීමක් සමඟ) හෝ සෙමින් (සමහර විට අපට එය නොපෙනෙන තරම් සෙමින්) ඉදිරියට යා හැකිය. නමුත් කෙසේ හෝ අපට කතා කළ හැකිය රසායනික ප්රතික්රියාවේ වේගය.ශරීරයක වේගය මෙම සිරුරේ චලනයේ වේගය සංලක්ෂිත කරන්නාක් මෙන්, ප්‍රතික්‍රියා අනුපාතය ප්‍රතික්‍රියාවේ තීව්‍රතාවය සංලක්ෂිත කරයි, ප්‍රතික්‍රියාකාරකයේ ඒකක පරිමාවක ඒකක කාලයකට අංශු කීයක් ප්‍රතික්‍රියා කළේද යන්න පෙන්වයි. පහසුව සඳහා අංශු ගණන වෙනුවට ද්‍රව්‍යයක ප්‍රමාණය ගනු ලබන අතර, එම ද්‍රව්‍යයේ ප්‍රමාණය පද්ධතියේ පරිමාවට අනුපාතය ලෙස ලබා දී ඇති ද්‍රව්‍යයක සාන්ද්‍රණය වේ.

ප්‍රතික්‍රියා සමීකරණයේ දී ඇති ද්‍රව්‍යයක සූත්‍රය ඉදිරිපිට ඇති සංගුණකය සැලකිල්ලට ගනිමින් රසායනික ප්‍රතික්‍රියාවක වේගය ගණනය කෙරේ ( ආ B).
මෙම නිර්වචනය අදාළ වන්නේ ද්රව හෝ වායු අවධියේදී ඇතිවන ප්රතික්රියා සඳහා පමණි.

කොහෙද v- රසායනික ප්රතික්රියා අනුපාතය,

සමඟ B = සමඟ 2 (B) - සමඟ 1 (B) - ද්රව්යයේ B සාන්ද්රණය වෙනස් වීම ( c 1 - ආරම්භක අගය, c 2 - අවසාන සාන්ද්‍රණ අගය),

ටී = ටී 2 - ටී 1 - කාල සීමාව ( ටී 1 - ආරම්භක අගය, ටී 2 - අවසාන කාල අගය).

[v] = mol/(l.s).

කාර්යය

H 2 + I 2 = 2HI ප්‍රතික්‍රියාවේදී හයිඩ්‍රජන් සාන්ද්‍රණය තත්පර 2 කින් 0.1 mol/L සිට 0.05 mol/L දක්වා වෙනස් විය. ප්රතික්රියා අනුපාතය තීරණය කරන්න.

විසඳුම

පිළිතුර: v= 0.025 mol/(l.s).

කාර්යය

ප්‍රතික්‍රියාවේ දී 2CO + O 2 = 2CO 2 යම් කොන්දේසි යටතේ, අනුපාතය 0.5 mol/(lH s) වේ. යම් අවස්ථාවක දී සමඟ 1 (CO 2) = 2 mol/l. තත්පර තුනකට පසු කාබන් ඩයොක්සයිඩ් සාන්ද්රණය කොපමණ වේද?

විසඳුම

පිළිතුර: සමඟ 2 (CO 2) = 5 mol/l.

ප්‍රතික්‍රියාකාරක වායුමය නම්, ප්‍රතික්‍රියා නිෂ්පාදන ලබා ගත හැක්කේ ආරම්භක ද්‍රව්‍යවල අණු ගැටීමෙන් පමණි. එවැනි ගැටුම් වැඩි වන තරමට ප්රතික්රියාව වේගවත් වේ. ඝට්ටන ගණන ආරම්භක ද්රව්යවල සාන්ද්රණයට සමානුපාතික වේ. එබැවින් A + B = D (සියලු ද්‍රව්‍ය වායුමය) ප්‍රතික්‍රියා අනුපාතය සමීකරණය මගින් ප්‍රකාශ කරනු ලැබේ ( ප්රතික්රියා අනුපාතය සඳහා ස්කන්ධ ක්රියා නීතිය):

v = kcඒ cබී

කොහෙද කේප්රතික්රියා අනුපාතය නියත වේ, සහ සමඟ A සහ සමඟ B - A සහ B ද්රව්යවල සාන්ද්රණය.
ප්රතික්රියාකාරකයේ පීඩනය වැඩිවීම සියලු සාන්ද්රණයන්හි සමානුපාතික වැඩි වීමක් ඇති කරයි, එබැවින් පීඩනය වැඩි වන විට ප්රතික්රියා අනුපාතය වැඩි වේ.
අණු වල සෑම ඝට්ටනයක්ම ඔවුන්ගේ අන්තර්ක්‍රියා වලට මග පාදන්නේ නැත. ප්රමාණවත් තරම් ශක්තිමත් බලපෑම් පමණක් ඵලදායී වේ. බලපෑම් බලය සමානුපාතික වේ චාලක ශක්තියඋෂ්ණත්වය වැඩි වීමත් සමඟ වැඩි වන අණු. එහි ප්‍රතිඵලයක් ලෙස උෂ්ණත්වය වැඩිවීමත් සමඟ ප්‍රතික්‍රියා වේගයද වැඩිවේ.
බොහෝ ප්‍රතික්‍රියා සඳහා, ලන්දේසි රසායන විද්‍යාඥ Jacob van't Hoff (1852 - 1911) විසින් යෝජනා කරන ලද ආසන්න සමීකරණයක් භාවිතා කරමින් උෂ්ණත්වයේ ශ්‍රිතයක් ලෙස අනුපාතය වෙනස් වීම තක්සේරු කළ හැක.

කොහෙද v 1 - උෂ්ණත්වයේ ප්රතික්රියා අනුපාතය ටී 1 , v 2 - උෂ්ණත්වයේ ප්රතික්රියා අනුපාතය ටී 2, සහ g යනු ප්‍රතික්‍රියාවේ ඊනියා උෂ්ණත්ව සංගුණකය වන අතර එය විවිධ ප්‍රතික්‍රියා සඳහා වෙනස් වේ, නමුත් සාමාන්‍යයෙන් 2 සිට 4 දක්වා අගයන් ගනී.

වායු සහ ද්‍රව යන දෙකෙහිම, වරකට ගැටිය හැක්කේ අංශු දෙකක් පමණි (රූපය 9.4 ඒ) ත්‍රිත්ව ගැටුමක් අතිශයින් ම අඩුය (රූපය 9.4 ආ).

එමනිසා, සමහර විට ඉතා සංකීර්ණ සමීකරණ මගින් ප්‍රකාශ වන බොහෝ ප්‍රතික්‍රියා අදියර කිහිපයකින් සිදු වන අතර, ඒ සෑම එකක්ම අවශ්‍ය වන්නේ ද්විත්ව ගැටුම් පමණි. යම් ප්‍රතික්‍රියාවක් කුමන අවධිවලින් සමන්විත වේද යන්න පර්යේෂණාත්මකව සොයා ගත හැකි නම්, එහි ප්‍රතික්‍රියාව මෙම ප්‍රතික්‍රියාව සඳහා ප්‍රසිද්ධ බව කියනු ලැබේ. යාන්ත්රණය.

ප්රතික්රියා යාන්ත්රණය- දී ඇති ප්‍රතික්‍රියාවක සියලුම අදියරවල සම්පූර්ණත්වය.

උදාහරණයක් ලෙස, 500 ° C පමණ උෂ්ණත්වයකදී වායු අවධියේදී සිදුවන 4HBr + O 2 = 2H 2 O + 2Br 2 ප්‍රතික්‍රියාවේ යාන්ත්‍රණයට අදියර තුනක් ඇතුළත් වේ:
HBr + O 2 = HOOBr;
HOOBr + HBr = 2HOBr;
HOBr + HBr = H 2 O + Br 2.
මෙම ප්‍රතික්‍රියා වල වේගය වෙනස් වන අතර සම්පූර්ණ ප්‍රතික්‍රියාවේ සමස්ත වේගය තීරණය වන්නේ වේගයෙනි මෙම අදියරවල මන්දගාමීම (මෙම අවස්ථාවෙහි පළමු).
සමස්ත ප්රතික්රියා සමීකරණයෙන් එය තීරණය කළ නොහැකි බව ප්රායෝගිකව වැදගත් වේ මෙම ප්රතික්රියාවේ යාන්ත්රණය. උදාහරණයක් ලෙස, ප්‍රතික්‍රියාව H 2 (g) + I 2 (g) = 2HI (g) සරල,එනම්, එය එක් අදියරක සිදු වේ, නමුත් එය සම්පූර්ණයෙන්ම සමාන ප්රතික්රියාවක් ලෙස පෙනෙනු ඇත

H 2 (g) + Cl 2 (g) = 2HCl (g)

සංකීර්ණ, දාම යාන්ත්‍රණයකට අනුව අදියර කිහිපයකින් සිදු වේ:
Cl 2 = Cl + + Cl (රත් වූ විට හෝ ආලෝකමත් වූ විට)
Cl + H 2 = HCl + H
H + Cl 2 = HCl + Cl
සහ යනාදි.
වෙනත් ප්‍රතික්‍රියා යාන්ත්‍රණ ඇත, ඒවායින් සමහරක් ඔබ පසුව ඉගෙන ගනු ඇත.
ප්‍රතික්‍රියා අනුපාත සහ ඒවායේ යාන්ත්‍රණයන් අධ්‍යයනය කරනු ලබන්නේ රසායනික චාලක විද්‍යාව නම් භෞතික රසායන විද්‍යාවේ ශාඛාවකිනි.
එබැවින්, වායුමය ද්රව්ය පමණක් සහභාගී වන රසායනික ප්රතික්රියාවක අනුපාතය (එනම්, "ගෑස් විසඳුමක්") රඳා පවතී
1) උෂ්ණත්වය මත,
2) ප්‍රතික්‍රියාවට සහභාගී වන ද්‍රව්‍ය සාන්ද්‍රණය මත සහ එහි ප්‍රතිඵලයක් ලෙස,
3) පීඩනයෙන්.

ද්රව ද්රාවණවල ඇතිවන ප්රතික්රියා අනුපාතය ප්රායෝගිකව පීඩනයෙන් ස්වාධීන වේ.
ප්‍රතික්‍රියා කරන ද්‍රව්‍ය එකිනෙකින් ද්‍රාවණයක් (ද්‍රව හෝ වායුව) සෑදෙන්නේ නැත්නම්, ප්‍රතික්‍රියාව සිදු වන්නේ මෙම ද්‍රව්‍යවල ස්පර්ශක පෘෂ්ඨය මත පමණි. එවැනි ප්රතික්රියාවක වේගය මෙම පෘෂ්ඨයේ ප්රදේශය මත රඳා පවතී. ඇත්ත වශයෙන්ම, ලී කැබලි ලොගවලට වඩා වේගයෙන් දැවී යන අතර වාතය සමඟ මිශ්‍ර වූ දැව දූවිලි සමහර විට පුපුරා යයි. මේ අනුව, මෙම ප්රතික්රියා වල අනුපාතය රඳා පවතී
1) උෂ්ණත්වය මත;
2) විශේෂිත විසඳුමක් තුළ ප්රතික්රියාකාරක සාන්ද්රණය මත;
3) පීඩනය මත (වායූන් ප්රතික්රියාවට සම්බන්ධ නම්) සහ
4) ප්රතික්රියාකාරකවල ස්පර්ශයේ මතුපිට ප්රදේශය මත.

රසායනික ප්රතික්රියා අනුපාතය; රසායනික ප්රතික්රියා සඳහා ක්රියාකාරී ස්කන්ධ නීතිය; වෑන්ට් හොෆ් සමීකරණය; ප්රතික්රියා යාන්ත්රණය; ප්‍රතික්‍රියාවේ වේගයට බලපාන සාධක
1.ඔබ දන්නා වේගවත් හා මන්දගාමී ප්‍රතික්‍රියා සඳහා උදාහරණ තුනක් දෙන්න.
2. ප්රතික්රියාව A + B = 2B + D, වායු අවධියේදී සිදු වන අතර, තත්පර 5 කින් B ද්රව්යයේ සාන්ද්රණය 10 සිට 15 mol / l දක්වා වැඩි විය. යම් කාල පරිච්ඡේදයක් තුළ මෙම ප්රතික්රියාවේ සාමාන්ය වේගය තීරණය කරන්න. ඇයි ප්‍රශ්න ප්‍රකාශයේ අපි කතා කරන්නේඕ සාමාන්ය වේගය, සහ ප්‍රතික්‍රියා වේගය ගැන පමණක් නොවේද?
3. ඇතැම් තත්ව යටතේ නයිට්‍රජන් සහ හයිඩ්‍රජන් වලින් ඇමෝනියා සංස්ලේෂණය කිරීමේදී ප්‍රතික්‍රියා අනුපාතය 15 mol/(l.s.) බවට පත් විය. ප්‍රතික්‍රියාකාරකයේ හයිඩ්‍රජන් සාන්ද්‍රණය එහි ආරම්භක සාන්ද්‍රණය 10 mol/l වන විට තත්පර කීයකින් අඩකින් අඩු වේවිද?
4. ඔබ සෝඩියම් කැබැල්ලක් වතුරට විසි කළහොත්, ප්රතික්රියාව ඉතා ඉක්මනින් ඉදිරියට යනු ඇත. අ) මෙම ප්‍රතික්‍රියාව වේගවත් කිරීමට ක්‍රම යෝජනා කරන්න, ආ) එය මන්දගාමී කරන්න.

9.8 සක්රිය ශක්තිය. උත්ප්රේරක

බොහෝ, ඉතා වේගවත් ප්රතික්රියා පවා, ප්රතික්රියාකාරක සරල ස්පර්ශයකින් ඉදිරියට නොයයි. උදාහරණයක් ලෙස, හයිඩ්‍රජන් සහ ඔක්සිජන් මිශ්‍රණයක් කාමර උෂ්ණත්වයේ වෙනස් නොවී ඉතා දිගු කාලයක් පැවතිය හැක. නමුත් ඔබ එයට දැවෙන ගිනිකූරක් ගෙන ආ විගස, ප්‍රතික්‍රියාව ඉතා වේගයෙන් ඉදිරියට යාමට පටන් ගනී, බොහෝ විට පිපිරීමක් සමඟ (මේ නිසා 2:1 පරිමාවේ අනුපාතයකින් හයිඩ්‍රජන් සහ ඔක්සිජන් මිශ්‍රණය “පුපුරන වායුව” ලෙසද හැඳින්වේ) . හේතුව කුමක්ද?
අපි දැනටමත් පවසා ඇත්තේ අණු හෝ වෙනත් රසායනික අංශුවල ඝට්ටන කිසිවක් ඒවායේ අන්තර්ක්‍රියා වලට තුඩු නොදෙන නමුත් ඵලදායී ඒවා පමණක් වන බවයි, එනම් සම්පූර්ණ ශක්තිය නිශ්චිත අගයකට වඩා වැඩි අංශු ඝට්ටන බවයි. මෙම "ඉදිරිපස" ශක්තිය ලෙස හැඳින්වේ සක්රිය ශක්තියමෙම ප්රතික්රියාව.

රූපයේ දැක්වෙන ප්‍රතික්‍රියාව අතරතුර අංශු ශක්තියේ වෙනස්වීම් පිළිබඳ ප්‍රස්ථාර සලකා බැලුවහොත් සක්‍රීය ශක්තියේ භෞතික අර්ථය පැහැදිලි වේ. 9.5

වම් ප්‍රස්ථාරය බාහිර තාප ප්‍රතික්‍රියාවකට අනුරූප වන අතර දකුණු ප්‍රස්ථාරය එන්ඩොතර්මික් ප්‍රතික්‍රියාවකට අනුරූප වේ. මෙම ප්‍රස්ථාර මත ඊ 1 - ආරම්භක ද්රව්යවල අණු වල සාමාන්ය ශක්තිය, ඊ 2 - ප්රතික්රියා නිෂ්පාදන අණු වල සාමාන්ය ශක්තිය, ඊ a යනු සක්‍රීය කිරීමේ ශක්තිය, a ± ප්‍රශ්නය- ප්රතික්රියාවේ තාප බලපෑම.
සක්‍රීය කිරීමේ ශක්තිය අඩු නම්, ආරම්භක ද්‍රව්‍යවල සෑම විටම “ශක්ති බාධකය” ජයගෙන ප්‍රතික්‍රියා නිෂ්පාදනවල අණු බවට හැරවිය හැකි අණු ඇත. සක්රිය කිරීමේ ශක්තිය වැඩි නම්, ප්රතික්රියාකාරකයේ එවැනි අණු නොතිබිය හැකිය. මේ අනුව, ප්‍රතික්‍රියාවක වේගය, අනෙකුත් දේවල් සමාන වීම, වැඩි වන අතර, එහි සක්‍රීය ශක්තිය අඩු වේ.
ප්රායෝගිකව, බොහෝ විට සක්රිය කිරීමේ ශක්තිය ඉතා ඉහළ ප්රතික්රියාවක් සිදු කිරීමට අවශ්ය වන අවස්ථා තිබේ. එවැනි ප්රතික්රියාවක අනුපාතය, ස්වභාවිකව, ඉතා කුඩා හෝ ප්රායෝගිකව ශුන්යයට සමාන වේ. ප්‍රතික්‍රියා මිශ්‍රණය දැඩි ලෙස රත් කිරීමට නොහැකි නම් (උදාහරණයක් ලෙස, එවැනි උනුසුම් කිරීමේදී ආරම්භක ද්‍රව්‍යය දිරාපත් වේ, හෝ සමතුලිතතාවය ආරම්භක ද්‍රව්‍යය දෙසට මාරු වේ), එවිට අපේක්ෂිත ද්‍රව්‍යය ලබා ගැනීම සඳහා ඔබට “වටරවුම්” මාර්ගයක් ගත යුතුය.

උත්ප්රේරක- සංකීර්ණ ප්‍රතික්‍රියාවක ප්‍රතික්‍රියාකාරක සමඟ අන්තර්ක්‍රියා කිරීම හේතුවෙන් රසායනික ක්‍රියාවලියක ගමන් මග වේගවත් කරන ද්‍රව්‍යයක් වන අතර අවසාන අදියරේදී රසායනිකව නොවෙනස්ව නිකුත් වේ.

උත්ප්‍රේරක ත්වරණයට වඩා වැඩි යමක් සඳහා භාවිතා වේ රසායනික ක්රියාවලීන්. ප්‍රතික්‍රියාකාරක අතර ප්‍රතික්‍රියා කිහිපයක් සිදුවිය හැකි නම්, උත්ප්‍රේරකයක් භාවිතයෙන්, අවශ්‍ය ප්‍රතික්‍රියා පමණක් පාහේ සිදු කළ හැකිය.

සක්‍රීය කිරීමේ ශක්තිය අඩු කිරීමෙන්, උත්ප්‍රේරකයක් ඉදිරි සහ ප්‍රතිලෝම ප්‍රතික්‍රියා දෙකම වේගවත් කරන අතර එම නිසා සමතුලිතතාවය මාරු කිරීමට භාවිතා කළ නොහැක.

සක්‍රීය කිරීමේ ශක්තිය, උත්ප්‍රේරක ප්‍රතික්‍රියාව, උත්ප්‍රේරක.
1. සාමාන්‍ය තත්ව යටතේ බොහෝ රසායනික ප්‍රතික්‍රියා වල වේගය කාලයත් සමඟ අඩු වන්නේ ඇයි? එහි අනුපාතය නියතව පවතින පරිදි ප්රතික්රියාවක් සිදු කළ හැකිද? මේ සඳහා කුමක් කළ යුතුද?
2. ආගන් ප්‍රතික්‍රියා මිශ්‍රණයට හඳුන්වා දුන්නොත් හයිඩ්‍රජන් සමඟ අයඩින් ප්‍රතික්‍රියාවේ වේගය වෙනස් වේද? ඔබේ පිළිතුර පැහැදිලි කරන්න.
3. A) ද්‍රව්‍යයේ සාන්ද්‍රණය 2 ගුණයකින් වැඩි වුවහොත්, එක් අදියරක වායු අවධියේදී සිදුවන A + B = C ප්‍රතික්‍රියාවේ වේගය වෙනස් වන්නේ කෙසේද; b) ද්රව්ය B සාන්ද්රණය 2 ගුණයකින් අඩු කරන්න; ඇ) මෙම එක් එක් ද්රව්යයේ සාන්ද්රණය 2 ගුණයකින් වැඩි කරන්න; d) A ද්රව්යයේ සාන්ද්රණය 2 ගුණයකින් අඩු කරන්න, සහ B ද්රව්යයේ සාන්ද්රණය 2 ගුණයකින් වැඩි කරන්න; e) ප්රතික්රියාකාරකයේ පීඩනය දෙගුණයක්ද?
4. කාමර උෂ්ණත්වයේ දී හයිඩ්‍රජන් සහ ඔක්සිජන් මිශ්‍රණයක දී වායූන්ගේ පරිමා කොටස් දින නියමයක් නොමැතිව වෙනස් නොවේ. මෙම මිශ්‍රණයේ රසායනික සමතුලිතතාවයක් ඇති වී ඇතැයි අපට සිතිය හැකිද?
5. 30 සිට 80 °C දක්වා වූ උෂ්ණත්ව පරාසය තුළ, සෑම 10 °C සඳහාම උනුසුම් වීමත් සමඟ යම් ප්රතික්රියාවක වේගය 2 ගුණයකින් වැඩි විය. උෂ්ණත්වය 35 සිට 55 ° C දක්වා වැඩි වන විට මෙම ප්රතික්රියාවේ වේගය කොපමණ වාරයක් වැඩි වේද යන්න තීරණය කරන්න.
6. දිරාපත් වන ආහාර ශීතකරණයේ ගබඩා කර ඇතැයි ඔබ සිතන්නේ ඇයි?

9.9 විද්යුත් විච්ඡේදනය

මෙම පරිච්ඡේදයේ පෙර ඡේද අධ්‍යයනය කිරීමෙන්, ස්වයංසිද්ධව සිදුවන ප්‍රතික්‍රියා වල රටා පිළිබඳව ඔබ හුරුපුරුදු විය ("තමන් විසින්ම", පිටතින් නිරන්තර අමතර බලපෑමක් නොමැතිව). මෙම සියලු ප්‍රතික්‍රියා සමතුලිතතා තත්ත්වයකට නැඹුරු වන අතර එය ශක්ති සහ එන්ට්‍රොපි සාධකවල එකතුවකින් තීරණය වේ. කෙසේ වෙතත්, සමහර අවස්ථාවලදී ස්වයංසිද්ධව සිදු විය නොහැකි ප්රතික්රියා සිදු කළ හැකිය. එවැනි ප්රතික්රියා සඳහා උදාහරණයක් වන්නේ ප්රතික්රියා වේ විද්යුත් විච්ඡේදනය.
ඔබ සෝඩියම් ක්ලෝරයිඩ් ස්ඵටිකයක ප්‍රතිවිරුද්ධ මුහුණුවලට ලෝහ තහඩු ඇමිණුවහොත්, ඒවා ammeter හරහා විදුලි වෝල්ටීයතා ප්‍රභවයකට සම්බන්ධ කර පරිපථය වසා දමන්නේ නම්, එවිට පරිපථයේ විද්‍යුත් ධාරාවක් නොමැත - ස්ඵටික සෝඩියම් ක්ලෝරයිඩ් පාර විද්‍යුත් ද්‍රව්‍යයකි, එනම්. , ද්රව්යයක් බව විදුලි ධාරාවපවත්වන්නේ නැත. අයනික ස්ඵටිකයක ඇති කැටායන සහ ඇනායන අයනික බන්ධන (විද්‍යුත් ස්ථිතික බලවේග) මගින් තදින් බැඳී ඇති අතර නිදහසේ ගමන් කළ නොහැක.
එකම තහඩු උණු කළ සෝඩියම් ක්ලෝරයිඩ් (("විසර්ජනය කරන ලද") තුළ ගිල්වා ඇත්නම්, සෝඩියම් පරමාණු සෑදී ඇත:

"විද්යුත් විච්ඡේදනය" යන වචනයම "විදුලිය මගින් වියෝජනය" ලෙස පරිවර්තනය කළ හැකිය.
සියලුම අයනික සංයෝග (ඔක්සයිඩ්, හයිඩ්‍රොක්සයිඩ්, ලවණ) වියෝජනයකින් තොරව දියවී ගියහොත් විද්‍යුත් විච්ඡේදනයට ලක් කළ හැක.
සංකීර්ණ අයන අඩංගු අයනික සංයෝග ද විද්‍යුත් විච්ඡේදනයට ලක් වේ, නමුත් වඩාත් සංකීර්ණ ක්‍රියාවලීන් සිදු වේ.
ජංගම අයන පවතින්නේ දියවීමේදී පමණක් නොවේ අයනික සංයෝග, නමුත් ඒවායේ විසඳුම් (XI පරිච්ඡේදය බලන්න), සහ සමහර ඝන ද්රව්යවල පවා. මේවායේ රසායනික පද්ධතිවිද්යුත් විච්ඡේදක ප්රතික්රියා ද හැකි ය.

විද්‍යුත් විච්ඡේදනය, කැතෝඩය, ඇනෝඩය.
පහත සඳහන් ද්‍රව්‍යවලින් විද්‍යුත් විච්ඡේදනයට ලක් කළ හැක්කේ කුමන ද්‍රව්‍යද: BaCl 2, SiO 2, Na 2 S, Al 2 O 3, NaOH, H 2 SO 4, Cu(OH) 2, CaCO 3?
වෙනත් ද්‍රව්‍ය එයට නිරාවරණය නොවීමට හේතු දක්වන්න.
2. ඔබ තෝරාගත් ද්රව්යවල විද්යුත් විච්ඡේදනය සඳහා අර්ධ ප්රතික්රියා සහ රසායනික සමීකරණ සඳහා ඉලෙක්ට්රොනික සමීකරණ සාදන්න.
1. සංයෝග, වියෝජනය, ආදේශනය සහ හුවමාරු ප්රතික්රියා සඳහා උදාහරණ.
2. රෙඩොක්ස් ප්‍රතික්‍රියා.

පද්ධතියක් සමතුලිත තත්වයක පවතී නම්, බාහිර තත්වයන් නියතව පවතින තාක් කල් එය පවතිනු ඇත. කොන්දේසි වෙනස් වුවහොත්, පද්ධතිය සමතුලිතතාවයෙන් පිටතට යනු ඇත - ඉදිරි සහ ප්‍රතිලෝම ක්‍රියාවලීන්ගේ අනුපාත අසමාන ලෙස වෙනස් වේ - ප්‍රතික්‍රියාවක් සිදුවනු ඇත. ඉහළම අගයසමතුලිතතාවයට, පීඩනයට හෝ උෂ්ණත්වයට සම්බන්ධ ඕනෑම ද්‍රව්‍යයක සාන්ද්‍රණයේ වෙනස්වීම් හේතුවෙන් අසමතුලිතතා ඇති වන අවස්ථා තිබේ.

මෙම එක් එක් සිද්ධිය සලකා බලමු.

ප්‍රතික්‍රියාවට සහභාගී වන ඕනෑම ද්‍රව්‍යයක සාන්ද්‍රණයේ වෙනසක් හේතුවෙන් සමතුලිතතාවයේ බාධා. හයිඩ්‍රජන්, හයිඩ්‍රජන් අයඩයිඩ් සහ අයඩින් වාෂ්ප යම්කිසි උෂ්ණත්වයකදී සහ පීඩනයකදී එකිනෙක සමතුලිතව පවතින්න. අපි පද්ධතියට හයිඩ්රජන් අතිරේක ප්රමාණයක් හඳුන්වා දෙමු. ස්කන්ධ ක්‍රියාකාරීත්වයේ නීතියට අනුව, හයිඩ්‍රජන් සාන්ද්‍රණයේ වැඩි වීමක් ඉදිරි ප්‍රතික්‍රියාවේ වේගයේ වැඩි වීමක් ඇති කරයි - HI සංශ්ලේෂණ ප්‍රතික්‍රියාව, ප්‍රතිලෝම ප්‍රතික්‍රියාවේ වේගය වෙනස් නොවේ. IN ඉදිරි දිශාවප්‍රතික්‍රියාව දැන් ප්‍රතිලෝමයට වඩා වේගයෙන් ඉදිරියට යනු ඇත. මෙහි ප්‍රතිඵලයක් ලෙස හයිඩ්‍රජන් සහ අයඩින් වාෂ්ප සාන්ද්‍රණය අඩු වන අතර එමඟින් ඉදිරි ප්‍රතික්‍රියාව මන්දගාමී වන අතර HI සාන්ද්‍රණය වැඩි වන අතර එය ප්‍රතිලෝම ප්‍රතික්‍රියාව වේගවත් කරයි. ටික වේලාවකට පසු, ඉදිරි සහ ප්‍රතිලෝම ප්‍රතික්‍රියා වල අනුපාත නැවතත් සමාන වන අතර නව සමතුලිතතාවයක් ඇති වේ. නමුත් ඒ සමඟම, HI හි සාන්ද්‍රණය එකතු කිරීමට පෙර තිබූ මට්ටමට වඩා දැන් වැඩි වනු ඇති අතර, සාන්ද්‍රණය අඩු වනු ඇත.

අසමතුලිතතාවයක් නිසා ඇතිවන සාන්ද්‍රණය වෙනස් කිරීමේ ක්‍රියාවලිය විස්ථාපන හෝ සමතුලිත මාරුවක් ලෙස හැඳින්වේ. ඒ සමගම සමීකරණයේ දකුණු පැත්තේ ද්‍රව්‍යවල සාන්ද්‍රණයේ වැඩි වීමක් තිබේ නම් (සහ, ඇත්ත වශයෙන්ම, ඒ සමඟම වම් පස ඇති ද්‍රව්‍යවල සාන්ද්‍රණයේ අඩුවීමක්), එවිට ඔවුන් පවසන්නේ සමතුලිතතාවය වෙනස් වන බවයි. දකුණට, එනම් සෘජු ප්රතික්රියාවේ දිශාවට; සාන්ද්‍රණය ප්‍රතිවිරුද්ධ දිශාවට වෙනස් වන විට, ඔවුන් සමතුලිතතාවය වමට - ප්‍රතිලෝම ප්‍රතික්‍රියාවේ දිශාවට මාරුවීමක් ගැන කථා කරයි. සලකා බැලූ උදාහරණයේ, සමතුලිතතාවය දකුණට මාරු වී ඇත. ඒ සමගම, ද්රව්යය, අසමතුලිතතාවයක් ඇති කළ සාන්ද්රණය වැඩිවීම, ප්රතික්රියාවකට ඇතුල් විය - එහි සාන්ද්රණය අඩු විය.

මේ අනුව, සමතුලිතතාවයට සහභාගී වන ඕනෑම ද්රව්යයක සාන්ද්රණය වැඩි වීමත් සමග, මෙම ද්රව්යයේ පරිභෝජනය දෙසට සමතුලිතතාවය මාරු වේ; කිසියම් ද්‍රව්‍යයක සාන්ද්‍රණය අඩු වූ විට, සමතුලිතතාවය මෙම ද්‍රව්‍ය සෑදීම දෙසට මාරු වේ.

පීඩනයේ වෙනස්වීම් හේතුවෙන් සමතුලිතතාවයේ බාධා (පද්ධතියේ පරිමාව අඩු කිරීම හෝ වැඩි කිරීම). ප්‍රතික්‍රියාවකට වායූන් සම්බන්ධ වන විට, පද්ධතියේ පරිමාව වෙනස් වන විට සමතුලිතතාවයට බාධා ඇති විය හැක.

නයිට්‍රජන් මොනොක්සයිඩ් සහ ඔක්සිජන් අතර ප්‍රතික්‍රියාව මත පීඩනයේ බලපෑම සලකා බලන්න:

වායු මිශ්‍රණයක් යම් උෂ්ණත්වයක සහ පීඩනයකදී රසායනික සමතුලිතතාවයේ පවතින්නට සලස්වන්න. උෂ්ණත්වය වෙනස් නොකර, පද්ධතියේ පරිමාව 2 ගුණයකින් අඩු වන පරිදි අපි පීඩනය වැඩි කරමු. පළමු මොහොතේ දී, සියලුම වායූන්ගේ ආංශික පීඩන සහ සාන්ද්‍රණය දෙගුණයක් වනු ඇත, නමුත් ඒ සමඟම ඉදිරි සහ ප්‍රතිලෝම ප්‍රතික්‍රියා අනුපාතයන් අතර අනුපාතය වෙනස් වනු ඇත - සමතුලිතතාවය කඩාකප්පල් වේ.

ඇත්ත වශයෙන්ම, පීඩනය වැඩි වීමට පෙර, වායු සාන්ද්‍රණයට සමතුලිත අගයන් තිබුණි, සහ , සහ ඉදිරි සහ ප්‍රතිලෝම ප්‍රතික්‍රියා වල අනුපාත සමාන වන අතර සමීකරණ මගින් තීරණය කරනු ලැබේ:

සම්පීඩනය කිරීමෙන් පසු පළමු මොහොතේ, වායු සාන්ද්‍රණය ඒවායේ ආරම්භක අගයන්ට සාපේක්ෂව දෙගුණයක් වන අතර පිළිවෙලින් , සහ ට සමාන වේ. මෙම අවස්ථාවෙහිදී, ඉදිරි සහ ප්‍රතිලෝම ප්‍රතික්‍රියා වල අනුපාත සමීකරණ මගින් තීරණය කරනු ලැබේ:

මේ අනුව, වැඩිවන පීඩනයේ ප්රතිඵලයක් ලෙස, ඉදිරි ප්රතික්රියාවේ වේගය 8 ගුණයකින් වැඩි වූ අතර, ප්රතිලෝම ප්රතික්රියාව 4 වතාවක් පමණි. පද්ධතියේ සමතුලිතතාවය කඩාකප්පල් වනු ඇත - ඉදිරි ප්‍රතික්‍රියාව ප්‍රතිලෝම එක මත පවතිනු ඇත. වේගයන් සමාන වීමෙන් පසුව, සමතුලිතතාවය නැවත ස්ථාපිත වනු ඇත, නමුත් පද්ධතියේ ප්රමාණය වැඩි වන අතර සමතුලිතතාවය දකුණට මාරු වනු ඇත.

ඉදිරි සහ ප්‍රතිලෝම ප්‍රතික්‍රියාවල අනුපාතවල අසමාන වෙනසට හේතු වී ඇත්තේ සලකා බලන ප්‍රතික්‍රියාවේ සමීකරණයේ වම් සහ දකුණු පැතිවල වායු අණු ගණන වෙනස් වීම නිසා බව දැකීම පහසුය: එක් ඔක්සිජන් අණුවක් සහ දෙකක් නයිට්‍රජන් මොනොක්සයිඩ් අණු (මුළු වායු අණු තුනක්) වායු අණු දෙකක් බවට පරිවර්තනය වේ - නයිට්‍රජන් ඩයොක්සයිඩ්. වායුවක පීඩනය එහි අණු කන්ටේනරයේ බිත්තිවලට පහර දීමේ ප්රතිඵලයකි; අනෙක් දේවල් සමාන වන අතර, දී ඇති වායු පරිමාවක අඩංගු අණු ගණන වැඩි වන තරමට වායු පීඩනය වැඩි වේ. එමනිසා, වායු අණු සංඛ්යාව වැඩිවීමත් සමඟ ඇතිවන ප්රතික්රියාවක් පීඩනය වැඩි කිරීමට හේතු වන අතර, වායු අණු සංඛ්යාව අඩු වීමත් සමඟ ඇතිවන ප්රතික්රියාවක් පීඩනය අඩුවීමට හේතු වේ.

මෙය මනසේ තබාගෙන, රසායනික සමතුලිතතාවයට පීඩනයේ බලපෑම පිළිබඳ නිගමනය පහත පරිදි සකස් කළ හැකිය:

පද්ධතිය සම්පීඩනය කිරීමෙන් පීඩනය වැඩි වන විට, සමතුලිතතාවය වායු අණු ගණන අඩු වීම දෙසට මාරු වේ, එනම් පීඩනය අඩු වන විට, සමතුලිතතාවය වායු අණු ගණන වැඩි වීම දෙසට මාරු වේ. පීඩනය වැඩි වීම.

වායු අණු ගණන වෙනස් නොකර ප්‍රතික්‍රියාව ඉදිරියට යන විට, පද්ධතියේ සම්පීඩනය හෝ ප්‍රසාරණයේදී සමතුලිතතාවයට බාධා ඇති නොවේ. උදාහරණයක් ලෙස, පද්ධතිය තුළ

පරිමාව වෙනස් වන විට සමතුලිතතාවයට බාධා ඇති නොවේ; HI ප්රතිදානය පීඩනයෙන් ස්වාධීන වේ.

උෂ්ණත්ව වෙනස්වීම් හේතුවෙන් අසමතුලිතතාවය. රසායනික ප්‍රතික්‍රියාවලින් අතිමහත් බහුතරයක සමතුලිතතාවය උෂ්ණත්ව වෙනස්වීම් සමඟ මාරු වේ. සමතුලිතතා මාරුවෙහි දිශාව තීරණය කරන සාධකය වන්නේ ප්රතික්රියාවේ තාප බලපෑමේ සංඥාවයි. උෂ්ණත්වය වැඩි වන විට, සමතුලිතතාවය අන්තරාසර්ග ප්‍රතික්‍රියාවේ දිශාවට ද, එය අඩු වූ විට, තාප ප්‍රතික්‍රියාවේ දිශාවට ද මාරු වන බව පෙන්විය හැකිය.

මේ අනුව, ඇමෝනියා සංස්ලේෂණය බාහිර තාප ප්‍රතික්‍රියාවකි

එබැවින්, උෂ්ණත්වය වැඩි වන විට, පද්ධතියේ සමතුලිතතාවය වමට මාරු වේ - ඇමෝනියා වියෝජනය දෙසට, මෙම ක්රියාවලිය තාපය අවශෝෂණය සමග සිදු වන බැවින්.

අනෙක් අතට, නයිට්‍රික් ඔක්සයිඩ් (II) සංශ්ලේෂණය එන්ඩොතර්මික් ප්‍රතික්‍රියාවකි:

එබැවින්, උෂ්ණත්වය වැඩි වන විට, පද්ධතියේ සමතුලිතතාවය දකුණට මාරු වේ - ගොඩනැගීම දෙසට.

රසායනික අසමතුලිතතාවය පිළිබඳ සලකා බලන ලද උදාහරණවල පෙනෙන රටා විශේෂ අවස්ථා වේ පොදු මූලධර්මය, සමතුලිත පද්ධති මත විවිධ සාධකවල බලපෑම තීරණය කරයි. Le Chatelier ගේ මූලධර්මය ලෙස හඳුන්වන මෙම මූලධර්මය රසායනික සමතුලිතතාවයට අදාළ වන විට පහත පරිදි සකස් කළ හැක.

සමතුලිතතාවයේ පවතින පද්ධතියකට කිසියම් බලපෑමක් සිදු වුවහොත්, එහි සිදුවන ක්‍රියාවලීන්ගේ ප්‍රතිඵලයක් ලෙස, සමතුලිතතාවය බලපෑම අඩු වන දිශාවකට මාරු වේ.

ඇත්ත වශයෙන්ම, ප්රතික්රියාවට සහභාගී වන එක් ද්රව්යයක් පද්ධතියට හඳුන්වා දුන් විට, මෙම ද්රව්යයේ පරිභෝජනය දෙසට සමතුලිතතාවය මාරු වේ. “පීඩනය වැඩි වන විට, එය මාරු වන අතර එමඟින් උෂ්ණත්වය වැඩි වන විට පද්ධතියේ පීඩනය අඩු වේ, සමතුලිතතාවය අන්තරාසර්ග ප්‍රතික්‍රියාව දෙසට මාරු වේ - පද්ධතියේ උෂ්ණත්වය පහත වැටේ.

Le Chatelier ගේ මූලධර්මය රසායනික ද්රව්ය සඳහා පමණක් නොව, විවිධ භෞතික රසායනික සමතුලිතතා සඳහා ද අදාළ වේ. Le Chatelier ගේ මූලධර්මය අනුව තාපාංකය, ස්ඵටිකීකරණය සහ විසුරුවා හැරීම වැනි ක්රියාවලීන්ගේ තත්වයන් වෙනස් වන විට සමතුලිතතාවයේ වෙනසක් සිදු වේ.

පද්ධතිය පිහිටා ඇති තත්ත්වයන් නොවෙනස්ව පවතින තාක් රසායනික සමතුලිතතාවය පවත්වා ගෙන යනු ලැබේ. වෙනස්වන තත්වයන් (ද්‍රව්‍යවල සාන්ද්‍රණය, උෂ්ණත්වය, පීඩනය) අසමතුලිතතාවයක් ඇති කරයි. ටික වේලාවකට පසු, රසායනික සමතුලිතතාවය යථා තත්ත්වයට පත් වේ, නමුත් නව, පෙර තත්වයන්ට වඩා වෙනස් වේ. පද්ධතියක් එක් සමතුලිත තත්වයක සිට තවත් සමතුලිත තත්වයකට එවැනි සංක්‍රමණයක් ලෙස හැඳින්වේ විස්ථාපනය(මාරුව) සමතුලිතතාවය. විස්ථාපනයේ දිශාව Le Chatelier ගේ මූලධර්මයට අවනත වේ.

ආරම්භක ද්‍රව්‍ය වලින් එකක සාන්ද්‍රණය වැඩි වන විට, සමතුලිතතාවය මෙම ද්‍රව්‍යයේ වැඩි පරිභෝජනය දෙසට මාරු වන අතර සෘජු ප්‍රතික්‍රියාව තීව්‍ර වේ. ප්‍රතිලෝම ප්‍රතික්‍රියාව උත්සන්න වන විට ආරම්භක ද්‍රව්‍යවල සාන්ද්‍රණය අඩුවීම මෙම ද්‍රව්‍ය සෑදීම දෙසට සමතුලිතතාවය මාරු කරයි. උෂ්ණත්වයේ වැඩි වීමක් සමතුලිතතාව එන්ඩොතර්මික් ප්‍රතික්‍රියාවක් දෙසට මාරු කරන අතර උෂ්ණත්වයේ අඩුවීමක් සමතුලිතතාවය බාහිර තාප ප්‍රතික්‍රියාවක් දෙසට මාරු කරයි. පීඩනය වැඩි වීම සමතුලිතතාවය අඩු වන ප්‍රමාණ කරා මාරු කරයි වායුමය ද්රව්ය, එනම්, මෙම වායූන් විසින් අත්පත් කරගත් කුඩා පරිමාවන් දෙසට. ඊට පටහැනිව, පීඩනය අඩු වීමත් සමඟ සමතුලිතතාවය වැඩි වන වායුමය ද්‍රව්‍ය ප්‍රමාණය දෙසට, එනම් වායූන් මගින් සාදන ලද විශාල පරිමාවන් දෙසට මාරු වේ.

උදාහරණ 1.

පීඩනය වැඩිවීම පහත ප්‍රතිවර්ත කළ හැකි වායු ප්‍රතික්‍රියා වල සමතුලිතතා තත්ත්වයට බලපාන්නේ කෙසේද?

a) SO 2 + C1 2 =SO 2 CI 2;

b) H 2 + Br 2 = 2НВr.

විසඳුම:

අපි Le Chatelier ගේ මූලධර්මය භාවිතා කරමු, ඒ අනුව පළමු අවස්ථාවේ දී පීඩනය වැඩිවීම (a) සමතුලිතතාවය දකුණට මාරු කරයි, කුඩා පරිමාවක් ඇති වායුමය ද්‍රව්‍ය කුඩා ප්‍රමාණයක් දෙසට, වැඩි පීඩනයේ බාහිර බලපෑම දුර්වල කරයි. දෙවන ප්‍රතික්‍රියාවේ (b), වායුමය ද්‍රව්‍ය ප්‍රමාණය, ආරම්භක ද්‍රව්‍ය සහ ප්‍රතික්‍රියා නිෂ්පාදන යන දෙකම සමාන වන අතර, ඒවා වාසය කරන පරිමාවන් සමාන වේ, එබැවින් පීඩනය කිසිදු බලපෑමක් ඇති නොකරන අතර සමතුලිතතාවයට බාධාවක් නොවේ.

උදාහරණය 2.

ඇමෝනියා සංස්ලේෂණයේ ප්‍රතික්‍රියාවේ (-Q) 3H 2 + N 2 = 2NH 3 + Q, ඉදිරි ප්‍රතික්‍රියාව බාහිර තාප වේ, ප්‍රතිලෝම ප්‍රතික්‍රියාව එන්ඩොතර්මික් වේ. ඇමෝනියා අස්වැන්න වැඩි කිරීම සඳහා ප්‍රතික්‍රියාකාරක සාන්ද්‍රණය, උෂ්ණත්වය සහ පීඩනය වෙනස් කළ යුත්තේ කෙසේද?

විසඳුම:

ශේෂය දකුණට මාරු කිරීමට ඔබට අවශ්‍ය වන්නේ:

a) H 2 සහ N 2 සාන්ද්රණය වැඩි කිරීම;

b) NH 3 හි සාන්ද්රණය (ප්රතික්රියා ගෝලයෙන් ඉවත් කිරීම) අඩු කිරීම;

ඇ) උෂ්ණත්වය අඩු කරන්න;

d) පීඩනය වැඩි කරන්න.

උදාහරණය 3.

හයිඩ්‍රජන් ක්ලෝරයිඩ් සහ ඔක්සිජන් අතර සමජාතීය ප්‍රතික්‍රියාව ආපසු හැරවිය හැකිය:

4HC1 + O 2 = 2C1 2 + 2H 2 O + 116 kJ.

1. පහත සඳහන් දෑ පද්ධතියේ සමතුලිතතාවයට බලපාන්නේ කෙසේද?

a) පීඩනය වැඩි වීම;

b) උෂ්ණත්වය ඉහළ යාම;

ඇ) උත්ප්රේරකයක් හඳුන්වාදීම?

විසඳුම:

a) Le Chatelier ගේ මූලධර්මයට අනුකූලව, පීඩනය වැඩිවීම සෘජු ප්රතික්රියාව දෙසට සමතුලිතතාවයේ මාරු වීමට හේතු වේ.

b) t° හි වැඩි වීම ප්‍රතිලෝම ප්‍රතික්‍රියාව දෙසට සමතුලිතතාවයේ මාරු වීමට හේතු වේ.

ඇ) උත්ප්රේරකයක් හඳුන්වාදීම සමතුලිතතාවය මාරු නොකරයි.

2. ප්‍රතික්‍රියාකාරකවල සාන්ද්‍රණය දෙගුණ කළහොත් රසායනික සමතුලිතතාවය වෙනස් වන්නේ කුමන දිශාවටද?

විසඳුම:

υ → = k → 0 2 0 2 ;

υ 0 ← = k ← 0 2 0 2

සාන්ද්‍රණය වැඩි කිරීමෙන් පසු ඉදිරි ප්‍රතික්‍රියාවේ වේගය මෙසේ බවට පත් විය.

υ → = k → 4 = 32 k → 0 4 0

එනම්, එය ආරම්භක වේගයට සාපේක්ෂව 32 ගුණයකින් වැඩි විය. ඒ හා සමානව, ප්‍රතිලෝම ප්‍රතික්‍රියාවේ වේගය 16 ගුණයකින් වැඩි වේ:

υ ← = k ← 2 2 = 16k ← [H 2 O] 0 2 [C1 2 ] 0 2 .

ඉදිරි ප්‍රතික්‍රියාවේ වේගය වැඩිවීම ප්‍රතිලෝම ප්‍රතික්‍රියාවේ වේගය වැඩිවීමට වඩා 2 ගුණයකින් වැඩි ය: සමතුලිතතාවය දකුණට මාරු වේ.

උදාහරණය 4. IN

සමජාතීය ප්‍රතික්‍රියාවක සමතුලිතතාවය මාරු වන්නේ කුමන පැත්තටද:

ඉදිරි ප්‍රතික්‍රියාවේ උෂ්ණත්ව සංගුණකය 2.5 සහ ප්‍රතිලෝම ප්‍රතික්‍රියාව 3.2 බව දැනගෙන ඔබ උෂ්ණත්වය 30 °C කින් වැඩි කරන්නේ නම්?

විසඳුම:

ඉදිරි සහ ප්‍රතිලෝම ප්‍රතික්‍රියා වල උෂ්ණත්ව සංගුණකය සමාන නොවන බැවින් උෂ්ණත්වය වැඩි කිරීම මෙම ප්‍රතික්‍රියා වල අනුපාත වෙනස් වීමට විවිධ බලපෑම් ඇති කරයි. Van't Hoff's රීතිය (1.3) භාවිතා කරමින්, උෂ්ණත්වය 30 °C කින් වැඩි වන විට ඉදිරි සහ ප්‍රතිලෝම ප්‍රතික්‍රියා වල අනුපාත අපි සොයා ගනිමු:

υ → (t 2) = υ → (t 1) = υ → (t 1) 2.5 0.1 30 = 15.6υ → (t 1);

υ ← (t 2) = υ ← (t 1) =υ → (t 1)3.2 0.1 30 = 32.8υ ← (t 1)

උෂ්ණත්වය වැඩිවීම නිසා ඉදිරි ප්‍රතික්‍රියාවේ වේගය 15.6 ගුණයකින් සහ ප්‍රතිලෝම ප්‍රතික්‍රියාව 32.8 ගුණයකින් වැඩි විය. එහි ප්‍රතිඵලයක් ලෙස, සමතුලිතතාවය PCl 5 ගොඩනැගීම දෙසට වමට මාරු වනු ඇත.

උදාහරණ 5.

හුදකලා පද්ධතියේ C 2 H 4 + H 2 ⇄ C 2 H 6 හි ඉදිරි සහ ප්‍රතිලෝම ප්‍රතික්‍රියා වල අනුපාතය වෙනස් වන්නේ කෙසේද සහ පද්ධතියේ පරිමාව 3 ගුණයකින් වැඩි වන විට සමතුලිතතාවය මාරු වන්නේ කොතැනටද?

විසඳුම:

ඉදිරි සහ ප්‍රතිලෝම ප්‍රතික්‍රියා වල ආරම්භක අනුපාත පහත පරිදි වේ:

υ 0 = k 0 0 ; υ 0 = k 0 .

පද්ධතියේ පරිමාව වැඩි වීම ප්රතික්රියාකාරකවල සාන්ද්රණය 3 කින් අඩු කරයි වේලාවන්, එබැවින් ඉදිරි සහ ප්‍රතිලෝම ප්‍රතික්‍රියා අනුපාතයෙහි වෙනස පහත පරිදි වේ:

υ 0 = k = 1/9υ 0

υ = k = 1/3υ 0

ඉදිරි සහ ප්‍රතිලෝම ප්‍රතික්‍රියාවල අනුපාතවල අඩුවීම සමාන නොවේ: ප්‍රතිලෝම ප්‍රතික්‍රියාවේ වේගය ප්‍රතිලෝම ප්‍රතික්‍රියාවේ වේගයට වඩා 3 ගුණයක් (1/3: 1/9 = 3) වැඩි වේ, එබැවින් සමතුලිතතාව මාරු වේ වම් පසින්, පද්ධතිය විශාල පරිමාවක් ඇති පැත්තට, එනම්, C 2 H 4 සහ H 2 සෑදීම දෙසට.

9. රසායනික ප්රතික්රියා අනුපාතය. රසායනික සමතුලිතතාවය

9.2 රසායනික සමතුලිතතාවය සහ එහි විස්ථාපනය

බොහෝ රසායනික ප්රතික්රියා ආපසු හැරවිය හැකිය, i.e. නිෂ්පාදන සෑදීමේ දිශාවට සහ ඒවායේ දිරාපත්වීමේ දිශාවට (වමේ සිට දකුණට සහ දකුණේ සිට වමට) එකවර ගලා යයි.

ආපසු හැරවිය හැකි ක්රියාවලීන් සඳහා ප්රතික්රියා සමීකරණ සඳහා උදාහරණ:

N 2 + 3H 2 ⇄ t °, p, cat 2NH 3

2SO 2 + O 2 ⇄ t ° , p , cat 2SO 3

H 2 + I 2 ⇄ t ° 2HI

ප්‍රතිවර්ත කළ හැකි ප්‍රතික්‍රියා රසායනික සමතුලිතතා තත්වයක් ලෙස හඳුන්වන විශේෂ තත්වයක් මගින් සංලක්ෂිත වේ.

රසායනික සමතුලිතතාවය- මෙය ඉදිරි සහ ප්‍රතිලෝම ප්‍රතික්‍රියා වල අනුපාතය සමාන වන පද්ධතියේ තත්වයකි. රසායනික සමතුලිතතාවය කරා ගමන් කරන විට, ඉදිරි ප්‍රතික්‍රියාවේ වේගය සහ ප්‍රතික්‍රියාකාරකවල සාන්ද්‍රණය අඩු වන අතර ප්‍රතිලෝම ප්‍රතික්‍රියාව සහ නිෂ්පාදනවල සාන්ද්‍රණය වැඩි වේ.

රසායනික සමතුලිතතා තත්ත්වයකදී, ඒකක කාලයකට දිරාපත් වන තරමට නිෂ්පාදනයක් සෑදේ. එහි ප්‍රතිඵලයක් ලෙස රසායනික සමතුලිතතා තත්ත්වයක ඇති ද්‍රව්‍යවල සාන්ද්‍රණය කාලයත් සමඟ වෙනස් නොවේ. කෙසේ වෙතත්, සියලුම ද්‍රව්‍යවල සමතුලිත සාන්ද්‍රණය හෝ ස්කන්ධ (පරිමා) අනිවාර්යයෙන්ම එකිනෙකට සමාන බව මින් අදහස් නොවේ (රූපය 9.8 සහ 9.9 බලන්න). රසායනික සමතුලිතතාවය යනු බාහිර බලපෑම් වලට ප්‍රතිචාර දැක්විය හැකි ගතික (ජංගම) සමතුලිතතාවයකි.

සමතුලිත පද්ධතියක් එක් සමතුලිත තත්වයක සිට තවත් සමතුලිත තත්වයකට සංක්‍රමණය වීම විස්ථාපනයක් හෝ සමතුලිතතාවයේ මාරු වීම. ප්‍රායෝගිකව, ඔවුන් ප්‍රතික්‍රියා නිෂ්පාදන දෙසට (දකුණට) හෝ ආරම්භක ද්‍රව්‍ය දෙසට (වමට) සමතුලිතතාවයේ මාරුවක් ගැන කතා කරයි; ඉදිරි ප්‍රතික්‍රියාවක් වමේ සිට දකුණට සිදුවන එකක් වන අතර ප්‍රතිලෝම ප්‍රතික්‍රියාවක් දකුණේ සිට වමට සිදුවේ. සමතුලිතතා තත්ත්වය ප්‍රතිවිරුද්ධව යොමු කරන ලද ඊතල දෙකකින් පෙන්වයි: ⇄.

සමතුලිතතාවය මාරු කිරීමේ මූලධර්මයප්රංශ විද්යාඥ Le Chatelier (1884) විසින් සකස් කරන ලදී: සමතුලිතතාවයේ පවතින පද්ධතියක් මත බාහිර බලපෑමක් බාහිර බලපෑමේ බලපෑම දුර්වල කරන දිශාවකට මෙම සමතුලිතතාවයේ මාරු වීමට හේතු වේ.

සමතුලිතතාවය මාරු කිරීම සඳහා මූලික නීති සකස් කරමු.

සාන්ද්රණයේ බලපෑම: ද්‍රව්‍යයක සාන්ද්‍රණය වැඩි වන විට, සමතුලිතතාවය එහි පරිභෝජනය දෙසට ද, අඩු වූ විට එය ගොඩනැගීමට ද මාරු වේ.

උදාහරණයක් ලෙස, ආපසු හැරවිය හැකි ප්රතික්රියාවක H2 සාන්ද්රණය වැඩි වීමත් සමඟ

H 2 (g) + I 2 (g) ⇄ 2HI (g)

හයිඩ්‍රජන් සාන්ද්‍රණය අනුව ඉදිරි ප්‍රතික්‍රියාවේ වේගය වැඩි වේ. එහි ප්රතිඵලයක් වශයෙන්, ශේෂය දකුණට මාරු වනු ඇත. H 2 සාන්ද්‍රණය අඩු වන විට, ඉදිරි ප්‍රතික්‍රියාවේ වේගය අඩු වනු ඇත, එහි ප්‍රතිඵලයක් ලෙස, ක්‍රියාවලියේ සමතුලිතතාවය වමට මාරු වේ.

උෂ්ණත්වයේ බලපෑම: උෂ්ණත්වය වැඩි වන විට, සමතුලිතතාවය එන්ඩොතර්මික් ප්‍රතික්‍රියාව දෙසට මාරු වන අතර, උෂ්ණත්වය අඩු වූ විට, එය තාප ප්‍රතික්‍රියාව දෙසට මාරු වේ.

උෂ්ණත්වය වැඩිවීමත් සමඟම, exo- සහ endothermic ප්‍රතික්‍රියා වල වේගය වැඩි වන නමුත්, එන්ඩොතර්මික් ප්‍රතික්‍රියාව වැඩි වාර ගණනක් වැඩි වන බව මතක තබා ගැනීම වැදගත්ය, ඒ සඳහා E a සෑම විටම වැඩි වේ. උෂ්ණත්වය අඩු වන විට, ප්රතික්රියා දෙකෙහිම අනුපාතය අඩු වේ, නමුත් නැවතත් වැඩි වාර ගණනකින් - අන්තරාසර්ග. වේග අගය ඊතලවල දිගට සමානුපාතික වන අතර සමතුලිතතාවය දිගු ඊතලය දෙසට මාරු වන රූප සටහනකින් මෙය නිරූපණය කිරීම පහසුය.

පීඩනයේ බලපෑම: පීඩනයේ වෙනසක් සමතුලිත තත්වයට බලපාන්නේ ප්‍රතික්‍රියාවට වායූන් සහභාගී වන විට සහ වායුමය ද්‍රව්‍යය එක් කොටසක පමණක් ඇති විට පමණි. රසායනික සමීකරණය. ප්‍රතික්‍රියා සමීකරණ සඳහා උදාහරණ:

පීඩනය සමතුලිතතා මාරුවට බලපායි:

3H 2 (g) + N 2 (g) ⇄ 2NH 3 (g),

CaO (tv) + CO 2 (g) ⇄ CaCO 3 (tv);

පීඩනය සමතුලිතතා මාරුවට බලපාන්නේ නැත:

Cu (sv) + S (sv) = CuS (sv),

NaOH (විසඳුම) + HCl (විසඳුම) = NaCl (විසඳුම) + H 2 O (l).

පීඩනය අඩු වූ විට, සමතුලිතතාවය විශාල රසායනික ද්‍රව්‍ය ප්‍රමාණයක් සෑදීම දෙසට මාරු වන අතර, එය වැඩි වූ විට, සමතුලිතතාවය කුඩා රසායනික ද්‍රව්‍ය ප්‍රමාණයක් සෑදීම දෙසට මාරු වේ. සමීකරණයේ දෙපැත්තේ ඇති වායූන්ගේ රසායනික ප්‍රමාණය සමාන නම්, පීඩනය රසායනික සමතුලිතතාවයේ තත්වයට බලපාන්නේ නැත:

H 2 (g) + Cl 2 (g) = 2HCl (g).

පීඩනය වෙනස් වීමක බලපෑම සාන්ද්‍රණයේ වෙනසක බලපෑමට සමාන වන බැවින් මෙය තේරුම් ගැනීම පහසුය: පීඩනය n ගුණයකින් වැඩි වීමත් සමඟ සමතුලිතතාවයේ ඇති සියලුම ද්‍රව්‍යවල සාන්ද්‍රණය එකම ප්‍රමාණයකින් වැඩි වේ (සහ අනෙක් අතට )

ප්රතික්රියා පද්ධතියේ පරිමාවේ බලපෑම: ප්‍රතික්‍රියා පද්ධතියේ පරිමාවේ වෙනසක් පීඩනයේ වෙනසක් සමඟ සම්බන්ධ වන අතර වායුමය ද්‍රව්‍ය ඇතුළත් ප්‍රතික්‍රියා වල සමතුලිතතා තත්වයට පමණක් බලපායි. පරිමාව අඩු වීම යනු පීඩනය වැඩි වීම සහ සමතුලිතතාවය අඩු රසායනික වායූන් සෑදීම දෙසට මාරු කිරීමයි. පද්ධතියේ පරිමාවේ වැඩි වීමක් පීඩනය අඩුවීමට සහ වායුමය ද්රව්ය විශාල රසායනික ප්රමාණයක් සෑදීමට සමතුලිතතාවයේ මාරු වීමට හේතු වේ.

සමතුලිත පද්ධතියකට උත්ප්‍රේරකයක් හඳුන්වාදීම හෝ එහි ස්වභාවය වෙනස් කිරීම සමතුලිතතාවය වෙනස් නොකරයි (නිෂ්පාදනයේ අස්වැන්න වැඩි නොකරයි), මන්ද උත්ප්‍රේරකය ඉදිරි සහ ප්‍රතිලෝම ප්‍රතික්‍රියා දෙකම එකම ප්‍රමාණයකට වේගවත් කරයි. මෙයට හේතුව උත්ප්‍රේරකය ඉදිරි සහ ප්‍රතිලෝම ක්‍රියාවලීන්ගේ සක්‍රීය කිරීමේ ශක්තිය සමානව අඩු කිරීමයි. එසේ නම් ඔවුන් ආපසු හැරවිය හැකි ක්‍රියාවලි වලදී උත්ප්‍රේරකයක් භාවිතා කරන්නේ ඇයි? කාරණය වන්නේ ආපසු හැරවිය හැකි ක්රියාවලීන්හි උත්ප්රේරකයක් භාවිතා කිරීම සමතුලිතතාවයේ වේගවත් ආරම්භය ප්රවර්ධනය කරන අතර මෙය කාර්මික නිෂ්පාදනයේ කාර්යක්ෂමතාව වැඩි කරයි.

සමතුලිතතා මාරුව මත විවිධ සාධකවල බලපෑම පිළිබඳ නිශ්චිත උදාහරණ වගුවේ දක්වා ඇත. 9.1 තාපය මුදා හැරීමත් සමඟ ඇතිවන ඇමෝනියා සංස්ලේෂණ ප්රතික්රියාව සඳහා. වෙනත් වචන වලින් කිවහොත්, ඉදිරි ප්‍රතික්‍රියාව බාහිර තාප වන අතර ප්‍රතිලෝම ප්‍රතික්‍රියාව එන්ඩොතර්මික් වේ.

වගුව 9.1

ඇමෝනියා සංශ්ලේෂණ ප්රතික්රියාවේ සමතුලිතතාවයේ මාරුවීම මත විවිධ සාධකවල බලපෑම

සමතුලිතතා පද්ධතියට බලපාන සාධකය	සමතුලිතතා ප්‍රතික්‍රියාවේ විස්ථාපනයේ දිශාව 3 H 2 + N 2 ⇄ t, p, cat 2 NH 3 + Q
හයිඩ්‍රජන් සාන්ද්‍රණය වැඩි වීම, s (H 2)	සමතුලිතතාවය දකුණට මාරු වේ, පද්ධතිය c (H 2) අඩු කිරීමෙන් ප්‍රතිචාර දක්වයි
ඇමෝනියා සාන්ද්‍රණය අඩුවීම, s (NH 3)↓	සමතුලිතතාවය දකුණට මාරු වේ, පද්ධතිය c හි වැඩි වීමක් සමඟ ප්‍රතිචාර දක්වයි (NH 3)
ඇමෝනියා සාන්ද්‍රණය වැඩි වීම, s (NH 3)	සමතුලිතතාවය වමට මාරු වේ, පද්ධතිය c අඩු කිරීමෙන් ප්‍රතිචාර දක්වයි (NH 3)
නයිට්රජන් සාන්ද්රණය අඩු වීම, s (N 2)↓	සමතුලිතතාවය වමට මාරු වේ, පද්ධතිය c (N 2) වැඩි කිරීමෙන් ප්‍රතිචාර දක්වයි
සම්පීඩනය (පරිමාව අඩුවීම, පීඩනය වැඩි වීම)	සමතුලිතතාවය වායූන්ගේ පරිමාවේ අඩුවීමක් දෙසට දකුණට මාරු වේ
ප්‍රසාරණය (පරිමාව වැඩි වීම, පීඩනය අඩු වීම)	වායු පරිමාව වැඩි කිරීම දෙසට සමතුලිතතාවය වමට මාරු වේ
පීඩනය වැඩි වීම	සමතුලිතතාවය කුඩා වායු පරිමාවක් දෙසට දකුණට මාරු වේ
පීඩනය අඩු වීම	සමතුලිතතාවය වමට, විශාල වායු පරිමාවක් දෙසට මාරු වේ
උෂ්ණත්වය ඉහළ යාම	සමතුලිතතාවය වමට, එන්ඩොතර්මික් ප්‍රතික්‍රියාව දෙසට මාරු වේ
උෂ්ණත්වය පහත වැටීම	සමතුලිතතාවය බාහිර තාප ප්‍රතික්‍රියාව දෙසට දකුණට මාරු වේ
උත්ප්රේරකයක් එකතු කිරීම	ශේෂය මාරු නොවේ

උදාහරණය 9.3.

ක්‍රියාවලි සමතුලිත තත්වයක

2SO 2 (g) + O 2 (g) ⇄ 2SO 3 (g)

ද්‍රව්‍යවල සාන්ද්‍රණය (mol/dm 3) SO 2, O 2 සහ SO 3 පිළිවෙලින් 0.6, 0.4 සහ 0.2 වේ. SO 2 සහ O 2 හි ආරම්භක සාන්ද්‍රණය සොයන්න (SO 3 හි ආරම්භක සාන්ද්‍රණය ශුන්‍ය වේ).

විසඳුම. ප්රතික්රියාව අතරතුර, SO 2 සහ O 2 පරිභෝජනය කරනු ලැබේ, එබැවින්

c අවුට් (SO 2) = c සමාන (SO 2) + c අවුට් (SO 2),

c අවුට් (O 2) = c සමාන (O 2) + c අවුට් (O 2).

වියදම් කළ c හි අගය c (SO 3) භාවිතයෙන් සොයා ගනී:

x = 0.2 mol/dm3.

c අවුට් (SO 2) = 0.6 + 0.2 = 0.8 (mol/dm 3).

y = 0.1 mol/dm3.

c අවුට් (O 2) = 0.4 + 0.1 = 0.5 (mol/dm 3).

පිළිතුර: 0.8 mol/dm 3 SO 2; 0.5 mol/dm 3 O 2.

විභාග කර්තව්‍යයන් සිදු කරන විට, එක් අතකින්, ප්‍රතික්‍රියා අනුපාතය මත සහ අනෙක් පැත්තෙන්, රසායනික සමතුලිතතාවයේ මාරුව මත විවිධ සාධකවල බලපෑම බොහෝ විට ව්‍යාකූල වේ.

ආපසු හැරවිය හැකි ක්රියාවලියක් සඳහා

උෂ්ණත්වය ඉහළ යාමත් සමඟ, ඉදිරි සහ ප්‍රතිලෝම ප්‍රතික්‍රියා වල වේගය වැඩි වේ; උෂ්ණත්වය අඩු වන විට, ඉදිරි සහ ආපසු ප්රතික්රියා යන දෙකෙහිම අනුපාතය අඩු වේ;

වැඩිවන පීඩනය සමඟ, වායූන්ගේ සහභාගීත්වයෙන් සිදුවන සියලුම ප්‍රතික්‍රියා වල අනුපාතය සෘජු හා ප්‍රතිලෝම යන දෙකින්ම වැඩිවේ. පීඩනය අඩු වන විට, වායූන්ගේ සහභාගීත්වය ඇතිව සිදුවන සියලුම ප්රතික්රියා වල අනුපාතය, සෘජු සහ ආපසු හැරවීම, අඩු වේ;

පද්ධතියට උත්ප්රේරකයක් හඳුන්වාදීම හෝ වෙනත් උත්ප්රේරකයක් සමඟ එය ප්රතිස්ථාපනය කිරීමෙන් සමතුලිතතාවය වෙනස් නොවේ.

උදාහරණය 9.4.

සමීකරණය මගින් විස්තර කරන ලද ආපසු හැරවිය හැකි ක්රියාවලියක් සිදු වේ

N 2 (g) + 3H 2 (g) ⇄ 2NH 3 (g) + Q

කුමන සාධක සලකා බලන්න: 1) ඇමෝනියා ප්රතික්රියාවේ සංශ්ලේෂණ වේගය වැඩි කිරීම; 2) ශේෂය දකුණට මාරු කරන්න:

ඇ) NH 3 සාන්ද්රණය අඩු වීම;

ඈ) උත්ප්රේරකයක් භාවිතා කිරීම;

e) N 2 සාන්ද්රණය වැඩි වීම.

විසඳුම. සාධක b), d) සහ e) ඇමෝනියා සංශ්ලේෂණ ප්රතික්රියාවේ වේගය වැඩි කිරීම (මෙන්ම උෂ්ණත්වය වැඩි කිරීම, H 2 සාන්ද්රණය වැඩි කිරීම); ශේෂය දකුණට මාරු කරන්න - a), b), c), e).

පිළිතුර: 1) b, d, d; 2) a, b, c, d.

උදාහරණය 9.5.