Kimyasal Dengeyi Anlamak

Kimyasal denge, ileri ve ters tepkilerin aynı oranda gerçekleştiği dinamik bir durumdur, sürekli tepki verenler ve ürünlerin zamanla konsantrasyonlarına yol açıyor.Bu denge statik değildir - aynı zamanda katlara sürekli olarak yükseltilir.) Genel olarak denge sabit (K), bu denge sabit bir şekilde tanımlanır (K), ki bu denge oranına göre (kırık katsayılarına göre) tepki verir.

[C][[D][/FONT][/FONT][/TR][/FONT][/FONT][/TRNT][/FONT][/TRNT][/FONT][/TRNT][/FONT][/FONT][/TRNT=)[B][/FONT][/FONT][/FONT][/FONT][/FONT][/FONT][/FONT][/TR][/FONT][/FONT][/FONT][/FONT][/TR][/FONT][/TR][/FONT][/TR][/FONT][/TR][/TR][/TR][/TR][/TR][/TR][/TR][/TR][/TR][/TR][/FONT][/TR][/TR][/TR][/TR][/TR][/FONT][/TR][/FONT][/FONT][/FONT][/TR][/TR][/TR][/TR][/TR][/TR][/FONT][/FONT][/FONT][/TR][/FONT][/TR][/FONT][/TR][/FONT][/TR][/TR][/TR

Bu sürekli tepkinin nicel bir ölçü sağlar. Büyük bir K ürünleri, küçük bir K olumlu tepkileri verirken, bu dengeyi etkileyen dışsal değişiklikler her iki araştırma ve endüstride kimyasal reaksiyonları kontrol etmek için merkezidir.

Le Châtelier'in Prensibi

Le Châtelier'in prensibi, Fransız kimyager Henri Louis Le Châtelier tarafından 1884 yılında formüle edilen, bir sistemin dengede bir değişim, sıcaklık veya basınç (forlar için), sistem değişikliği ve dengeyi öngören bir dengedir.

  • [FONT:0] Bir tepki verene işaret etmek: Sistem, ek tepki veren, ileri reaksiyona ve daha fazla ürün üretmeye geçişecektir.
  • [FONT:0)Removing a reaksiyonant:) Sistem, geri reaksiyona girmek ve ürünlerden daha fazla tepki üretmek için değişecektir.

Temel fikir, konsantrasyon değişikliği tarafından uygulanan stresin giderilmesi için dengenin “kahramanların” olduğudır. Bu davranış öngörülebilir ve yenidenroducible, bunu daha fazla okuma için, bkzFLT:0)Le Châtelier'in LibreTexts).

Reaktörleri eklemek Etkisi

Bir veya daha fazla tepki verenin ek miktarı bir denge karışımına tanıtıldığı zaman, tepkinin (Q) geçici olarak azalır (örneğin ek madde bir tepkiye dönüşür veya artırılırsa (eğer bir ürün eklenirse – ancak burada, Q = K. Bir tepki ekibe eklenir, çünkü Q < K, çünkü Q ifadede denominatör Q ifade artışları artar. Sistem daha sonra doğruya dönüşür (söylen) (s.)

Örnek: Ammonia Synthesis (Haber Süreci)

Amonyakın endüstriyel sentezlerini düşünün: [DÜDÜDÜDÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞ

Örnek: Hidrojen Iodide Formasyon

Başka bir klasik örnek: [FONT:0)H[GÜNCÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜ

Rejit ve denge değişimlerinin daha nicel bir tedavisi için, [[0)Khan Akademinin tepki üzerine ders verdiği (Dönetici)[Dönetici: 1 ).

Removing Reants

Tersine, bir tepki veren bir sistemden dengede kaldırılırsa, bu türlerin konsantrasyonu azalır. Bu, ürün konsantrasyonunda net bir düşüş yapar ve geri dönüşücünün konsantrasyonundaki artış daha küçük olur.

Örnek: Ammonia Synthesis'te Hidrojeni Çıkarmak

Haber sürecinden geri döner: eğer hidrojen gazı (H[DÜ:0)2) reaktörden (örneğin, bir membran veya H) geri dönüşler, soluna doğru bir tepkinin neden sürekli olarak geri çekilmesidir.

Örnek: Haber Süreci Reaktör Oran

Pratikte, haber süreci N)2[FLT: 5) ile gerçekleştirilir) Yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş

Sayısal Tahminler: Reaksiyon Kontient

Rejimler eklendiğinde veya kaldırıldığında değişim yönü, K ile ilgili tepkileri kullanarak tahmin edilebilir (Q). herhangi bir anda Q = [products])coaktifler).

  • Q < K: İleri reaksiyon iyileşir (sistem doğru değiştirir).
  • S > K: ters tepki lehinedir (sistemi terk eder).
  • S = K: Sistem dengede.

Bir tepki veren eklediğimizde, konsantrasyon artar, Q daha büyük olan (bu, bu reaksiyona karşı Q ifadenin denominatöründe ortaya çıkar). Böylece Q, K'dan daha küçük olur, tepki veren bir değişiklik yaratırsak, denominator azalır, Q'den daha büyük olur ve sistem değişir[değiştir | kaynağı değiştir]

Gerçek Dünya Uygulamaları

Endüstriyel Kimyasal Synthesis

Kontrollü reaksiyon konsantrasyonları birçok kimyasal süreçte maksimum verim için gereklidir.TheETHFLT:0)Haber sürecinde [Dövücüklerin üretimi) ve [[Dönetici:2|İletişim süreci[Dönetici asit üretimi) istenen ürüne doğru sürekli tepki vermek ve geri dönüştme işlemine bağlıdır.

Çevre Kimyası ve Denge Kontrolü

Enerji değişimlerini anlamak da çevresel kimyada önemlidir. Örneğin, CO) ⁇ H)[Düşüküm)[Dönemli: COD:2[Dönemli) + H[D)[+[Düzgünüzde) [Düzgünüzde) [Düzgüzücükler [Düzgünüze göre)

Biyokimyasal Sistemler

Canlı organizmalarda, enzim-catalyzed reaksiyonlar genellikle dengeye yakın çalışır.Törtlerin konsantrasyonu ve ürünlerin metabolik yol yollarının yönünün sürmesi için sıkıca düzenlenir. Örneğin, glycolytic roadway, to fructose-6-fozofaksiyonunun dönüşümü, bu metabolitlerin göreceli konsantrasyonları tarafından kontrol edilir, enerji üretimi için gerekli olan dengeyi değiştirir.

Laboratuvarda Pratik Örnekler

Keşfetli asit + alkol ⁇ ester + su) veya alkolün dengeyi doğruya doğru sürüklemek için sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık, artan ester verim. Conversely, su kaldırmak (tek bir Dean-Stark aygıtı veya kurutma aracı) ürüne karşı bir dengeyi değiştirmektir.Bu teknik, olarak bilinen Châtelier bazlı bir verim artışın aşırılığını ekliyor.[Dönemli, organik sentezde standarttır.

Anahtar Kavramlarının Özeti

  • [[DÜDÜ:0) Teklifler tepki verenler), ürünlere karşı dengeyi değiştirir (daha iyi tepki verir), artan ürün konsantrasyonu.
  • [FONT:0)Removing tepkileri[Döneticileri ters çevirenlere doğru dengeyi değiştiriyor (aslı tepkiyi destekliyor), ürün konsantrasyonunu azaltıp geri kalan tepki seviyelerini artırıyor.
  • Değişim yönü, denge sabitiyle (K) tepkiyi karşılaştırarak tahmin edilir.
  • Bu ilkeler endüstriyel süreçlerde uygulanır (Haber süreci, İletişim süreci, Ostwald süreci), çevresel düzenlemeler, biyokimyasal yollar ve laboratuvar sentezi.
  • Le Châtelier'in prensibi niteliksel kılavuzdur, Q/K ilişkisi yeni denge pozisyonları hesaplamak için sayısal bir araç sağlar.

Denge pozisyonundaki tepkisel konsantrasyon değişikliklerini, kimyagerlerin verimli tepkileri tasarlama, verimleri optimize etme ve doğal ve endüstriyel kimyasal sistemleri anlaması için, [[Ücretsiz kaynaklar:0)Encyclopædia Britannica'nın Le Ctelhâier'in prensibine girişini anlaması ).