Kemijska ravnotea1.Kemijska ravnotea i konstanta ravnotee -kemijske reakcije ponekad ne ide do kraja odnosno ne potroi se jedan od reaktanata reverzibilne kemijske reakcije-mogu se zbivati u oba smjera: unapredna (desnosmjerna) reakcija + unazadna (lijevosmjerna) reakcija Primjer: ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( )

28.4.2012

-dimer duikova(IV) oksida prelazi u monomer duikova(IV) oksida -endotermna reakcija -koncentracija dimera se smanjuje a monomera poveava ( ) ( )

-vice versa -egzotermna reakcija nakon nekog vremena , uspostavlja se ravnotea koncentracije pa koncentracije oba plina postaju konstantne -makroskopski se reakcija vie ne zbiva (c=konst.) -promjene se zbivaju na mikroskopskoj razini, ali se obje reakcije odvijaju jednakom brzinom -koliko nastaje molekula produkata toliko ih se i razgradi pa se to zove stanje dinamike ravnotee reverzibilne kemijske reakcije zbivaju se dok sastav reakcijske smjese ne postane stalan, a to je onda kada vrijedi da su brzine unapredne i unazadne reakcije jednake: -kemijska ravnotea moe se uspostaviti samo u zatvorenom sustavu [ ][ ] [ ]

[ ][ ] [ ] [ ]

Guldberg-Waageov zakon (zakon o djelovanju masa) -u ravnotenom stanju omjer umnoaka koncentracija produkata i reaktanata, potenciranih na stehiometrijske koeficijente je stalan -to je konstanta ravnotee vea, tim je reakcija vie pomaknuta udesno (u smjeru produkata) -povea li se koncentracija reaktanata, reakcija se pomie u smjeru nastajanja produkata i to se zbiva sve dok se ne uspostavi dinamika ravnotea -konstantu ravnotee moe promijeniti samo temperatura ( ) ( ) ( ) ( ) [ [ ] ]

to je vea konstanta ravnotee, to je vea koncentracija produkata reakcije u odnosu na konc. Reaktanata to znai da je reakcija vie pomaknuta u smjeru stvaranja profdukata -za ravnotee reakcija u plinskoj fazi obino se koriste tlane konstante ravnotee:

[ [ ( ) (

] ] ) ( ) onda je )

-kad je ukupan broj molekula reaktanata jednak ukupnom broju molekula produkata (

-ravnotea koja se odnosi na reakcije u kojima su svi reaktanti i produkti u istom agregacijskom stanju zove se homogena ravnotea 2.Pomak kemijske ravnotee Le Chatelierovo naelo -promjenom uvjeta (koncentracije, tlaka, temperature) u sustavu koji je u ranotei, ravnotea se pomie u smjeru smanjenja utjecaja te promjene a) promjena koncentracije dodavanjem reaktanata u reakcijsku smjesu, reakcija se pomie udesno (u smjeru produkata) i vice versa -na taj nain e ostati ista[ ] [ ] [ ] [ ]

-reakcijski kvocijent

-reakcija nije u ravnotei pa se reakcija pomie udesno

-reakcija je u ravnotei -ravnotea reakcije se pomie ulijevo

b) promjena tlaka -utjecaj samo na plinove ( ) -4 molekule ( ) ( ) -2 molekule

-ako poveamo ukupni tlak plinske smjese (smanjivanjem volumena) , raste koncentracija plinova koji reagiraju

-ravnotea se pomie u smjeru manjeg broja molekula, pa bi se u ovom sluaju pomakla udesno i vice versa -vee iskoritenje reakcije dobiva se pri visokom tlaku (61 kPa ) -ako je broj molekula reaktanata=broj molekula produkata onda poveanje ukupnog tlaka ne utjee na poloaj ravnotee c) promjena temperature

-hlaenjem reakcijske smjese ravnotea se pomie udesno , konstante ravnotee se poveavaju i vice versa d)promjena temperature, energija aktivacije kod end/egzotermnih reakcija -energije aktivacije unapredne i unazadne reakcije pri reverzibilnim reakcijama nisu jednake -poveanje temperature ravnotene reakcijske smjese kod egzotermnih reakcija pomie poloaj ravnotee u smjeru reaktanata(konstanta ravnotee se smanjuje) jer unazadna endotermna reakcija apsorbira toplinu e)katalizatori i ravnotea reverzibilne reakcije -katalizatori za jednak iznos smanjuju energiju aktivacije unapredne i unazadne reakcije pa ne utjeu na pomak kremijske ravnotee reverzibilne reakcije f)ravnotea u heterogenim sustavima (sastoje se od vie faza, vrsto-plin, vrsto-tekue...) zove se heterogena ravnotea

g)heterogeni sustav vrsto-plinovito ( ) ( ) ( ) -piroliza (termika disocijacija)

x(vrstih tvari) =1 ( ( -odvodimo li -parcijalni tlak ) ) iz reakcijske smese, ravnotea se pomie udesno treba biti vei od atmosferskog da bi se reakcija pomakla u smjeru produkata ( )