第六章化学平衡常数 1.化学平衡状态 2.平衡常数 3.浓度对化学平衡的影响 4.压力对反应速率的影响 5.温度对化学平衡的影响
第六章 化学平衡常数 1. 化学平衡状态 2. 平衡常数 3. 浓度对化学平衡的影响 4. 压力对反应速率的影响 5. 温度对化学平衡的影响
化学平衡 (chemical equilibrium 。在一定条件下系统内能发生化学反应的各物质 的组成将不随时间而改变的现象。它是一个动 态平衡,从微观上看,处于化学平衡的系统内 反应仍在进行,但正、逆两个方向的反应速率 相等,因而系统的组成不变。 。平衡条件化学反应的通式可表示为0=∑BvB, 式中B为反应方程式中的任一物质,v则是反应 方程式中物质B的化学计量数,对反应物vB取 负值,产物的vB取正值
一 化学平衡 (chemical equilibrium) ⚫ 在一定条件下系统内能发生化学反应的各物质 的组成将不随时间而改变的现象。它是一个动 态平衡,从微观上看,处于化学平衡的系统内 反应仍在进行,但正、逆两个方向的反应速率 相等,因而系统的组成不变。 ⚫ 平衡条件 化学反应的通式可表示为0=ΣBvB, 式中B为反应方程式中的任一物质,v则是反应 方程式中物质B的化学计量数,对反应物vB取 负值,产物的vB取正值
如果反应系统为一封闭系统,且反应在无非体 积功的条件下进行,则当ΣBvBuBO时,反应反向 自动进行;当ΣBvBB=O时,系统达到化学平 衡状态。上述式中uB为反应系统在任一给定状 态下物质B的化学势。 定义A=-Σ4,A称为化学反应的亲和势。 化学平衡的条件即为A=0。 已经处于化学平衡的系统,如果环境条件发生 变化,则系统的平衡状态被破坏,系统的组成 发生变化,系统在新的条件下达到一个新的平 衡状态,这种情况称为平衡的移动
⚫ 如果反应系统为一封闭系统,且反应在无非体 积功的条件下进行,则当ΣBvBμB<0时,反应 可自动正向进行;当ΣBvBμB>0时,反应反向 自动进行;当ΣBvBμB=0时,系统达到化学平 衡状态。上述式中μB为反应系统在任一给定状 态下物质B的化学势。 定义 ,A称为化学反应的亲和势。 化学平衡的条件即为A=0。 已经处于化学平衡的系统,如果环境条件发生 变化,则系统的平衡状态被破坏,系统的组成 发生变化,系统在新的条件下达到一个新的平 衡状态,这种情况称为平衡的移动
温度、压力、惰性气体等因素的改变都可能引起 平衡的移动。简单描述为: ①只限一定条件下的可逆反应 ②正反应速率等于逆反应速率 ③反应混合物中各组成成分的摩尔分数或体积分 数保持不变 ④由正反应开始或从逆反应开始都可达到同 平 衡. ⑤己达平衡的系统,若稍改变条件(如浓度、温度 压强等)则平衡立即被破坏,需重新建立新的平 衡
温度、压力、惰性气体等因素的改变都可能引起 平衡的移动。简单描述为: ①只限一定条件下的可逆反应. ②正反应速率等于逆反应速率. ③反应混合物中各组成成分的摩尔分数或体积分 数保持不变. ④由正反应开始或从逆反应开始都可达到同一平 衡. ⑤已达平衡的系统,若稍改变条件(如浓度、温度、 压强等)则平衡立即被破坏,需重新建立新的平 衡
二.勒沙特列原理 (Le Chatelier Rule 勒沙特列原理:如果改变影响平衡的一个条件, 平衡就向能够减弱这种改变的方向移动。 注意:勒沙特列原理的适用范围是:化学平衡, 电离平衡,溶解平衡,水解平衡,状态平衡等。 但它只适用于已经达到平衡的系统。对于非平 衡系统,其变化方向只有一个,那就是自发地 向着平衡状态的方向移动
二.勒沙特列原理 (Le Chatelier Rule) 勒沙特列原理:如果改变影响平衡的一个条件, 平衡就向能够减弱这种改变的方向移动。 注意:勒沙特列原理的适用范围是:化学平衡, 电离平衡,溶解平衡,水解平衡,状态平衡等。 但它只适用于已经达到平衡的系统。对于非平 衡系统,其变化方向只有一个,那就是自发地 向着平衡状态的方向移动
平衡常数 当系统在一定条件下达到化学平衡 时,产物和反应物的数量之间将保持一定的关 系,可用平衡常数来描述这种关系。 标准平衡常数定义 为 -exp(-Evnu9/R1) 式中为物质B的标准化学势:为摩尔气体常数; T为系统的热力学温度。是无量纲的量。对一 个指定的反应方程式,其值仅仅取决于反应系 统的温度和标准态的选择。如果将反应写作不 同的计量方程式,则因的不同,也不同
⚫ 平衡常数 当系统在一定条件下达到化学平衡 时,产物和反应物的数量之间将保持一定的关 系,可用平衡常数来描述这种关系。 标 准 平 衡 常 数 定 义 为 : 式中为物质B的标准化学势;R为摩尔气体常数; T为系统的热力学温度。是无量纲的量。对一 个指定的反应方程式,其值仅仅取决于反应系 统的温度和标准态的选择。如果将反应写作不 同的计量方程式,则因vB的不同,也不同
在不同聚集态物质的反应中,可以根据物质B 的化学势表达式,写出与系统平衡组成之间的 关系式。例如,如果反应系统中的物质均为理 想气体,则: 式中为反应达平衡时,气体B的分压,为标准 压力。与温度的关系为: dinf /dT兰ΔrfeR7 反应的标准摩尔焓变
在不同聚集态物质的反应中,可以根据物质B 的化学势表达式,写出与系统平衡组成之间的 关系式。例如,如果反应系统中的物质均为理 想气体,则: 式中为反应达平衡时,气体B的分压,为标准 压力。 与温度的关系为: 反应的标准摩尔焓变
一个化学反应的是该反应进行限度的 标志。四的值可由反应系统的平衡组成 计算,也可根据某些已知的热力学数据 计算。已经处于化学平衡的系统,如果 环境条件发生变化,则系统的平衡状态 被破坏,系统的组成发生变化,系统在 新的条件下达到一个新的平衡状态,这 种情况称为化学平衡的移动(shift of chemical equilibrium)。温度、压力、 惰性气体等因素的改变都可能引起平衡 的移动
一个化学反应的 是该反应进行限度的 标志。 的值可由反应系统的平衡组成 计算,也可根据某些已知的热力学数据 计算。 已经处于化学平衡的系统,如果 环境条件发生变化,则系统的平衡状态 被破坏,系统的组成发生变化,系统在 新的条件下达到一个新的平衡状态,这 种情况称为化学平衡的移动(shift of chemical equilibrium)。温度、压力、 惰性气体等因素的改变都可能引起平衡 的移动