Як визначити хімічну рівновагу

Як визначити хімічну рівновагу


Початкові речовини (вихідні), вступаючи у взаємодію, перетворюються на кінцеві (продукти). Це так звана "пряма реакція". Але в ряді випадків одночасно починає йти і зворотна реакція, коли продукти перетворюються на вихідні речовини. І якщо швидкість протікання прямої і зворотної реакції стає однаковою, це означає, що в системі встановилася хімічна рівновага. Як його можна визначити?

Інструкція

1. Існує так званий "статистичний метод". Наприклад, такий: суміш реагентів помістіть в ємність (реактор), при постійній температурі. Класичним прикладом вважається реакція між йодом і воднем, що протікає за схемою: H2 + I2 = 2HI.

2. Експериментальним шляхом було встановлено, що реакція практично не йде при 200 градусах Цельсія, при температурі близько 350 градусів, рівновага встановлювалася за кілька діб, а при температурі близько 450 градусів - за лічені години. Тому аналіз реакційної системи проводите при температурному інтервалі 300-400 градусів.

3. Хід реакції швидко зупиніть шляхом сильного охолодження судини (за допомогою занурення його у великий об 'єм холодної води). Після чого йодистий водень, що утворився в реакторі, розчините в тій же самій воді, і методом кількісного аналізу визначте, скільки його утворилося. Такий досвід проводите багато разів при різних температурах, поки в системі не встановіть хімічну рівновагу (про що буде свідчити постійне значення концентрації йодистого водню). Такий метод застосовується для повільно протікаючих реакцій.

4. Є і динамічний метод. Він використовується насамперед при аналізі газових реакцій. У цих випадках хід реакцій штучно прискорюють або підвищуючи температуру, або використовуючи відповідний каталізатор.

5. Фізичні методи полягають, насамперед, у вимірюванні тиску або щільності реакційної суміші. Оскільки, якщо в ході реакції змінюється кількість молей газоподібних реагентів, то, відповідно, зміниться і тиск (за умови, що обсяг реакційної зони залишиться колишнім). І точно так само при зміні кількості молей газоподібних реагентів, змінюється і їх щільність.

6. Визначити константи рівноваги хімічної реакції ви можете, виміряючи парціальні (тобто індивідуальні) тиску кожного реагенту. Це досить ефективний метод, але важко застосовний на практиці. У більшості випадків, його використовують при аналізі водовмісних газових сумішей. Він заснований на властивості водню "просочуватися" крізь стінки ємностей, виготовлених з металів платинової групи, при підвищених температурах.