Запишите выражения для констант равновесия гетерогенных химических реакций и определите, в каком направлении сместится равновесие (для оценки влияния температуры на положение химического равновесия рассчитать ΔН реакции): а) при повышении температуры; б) при повышении давления
Fe2O3(тв.) + 3C(графит) = 2Fe(тв.) + 3CO2(г.)
Так как исходные вещества и продукты реакции имею границы раздела сред, то это будет гетерогенная реакция и константа равновесия таких реакций будет зависить только от веществ веществ находящихся в газобразной форме ( в нашем случае от концентрации СО2
Кр = к₁ · [CO₂]³
На повышение внешнего давление будет реагировать углекислый газ, поэтому повышение внешнего давления вызовет смещение равновесия в сторону обратной реакции (справа налево), а понижение давления в сторону прямой реакции (слева направо).
Что выяснить влияние температуры на равновесия рассчитаем энтальпию процесса
Fe2O3 (тв) + 3 С (графит) = 2 Fe(тв) + 3СО2(г)
ΔН°₂₉₈ - 824,2 0 0 - 393,5
ΔН°₂₉₈ реак = ΣΔН°₂₉₈ конеч - ΣΔН°₂₉₈ исход =
( - 393,5 ·3) - ( - 824,2) = - 356,3 кДж
энтальпия реакции отрицательная, значит прямая реакция экзотермическая (с выделением теплоты) а обратная реакция - эндотермическая (с поглощением теплоты)
При повышении температуры равновесие системы сместится в сторону обратной реакции, а при понижении температуры - в сторону прямой реакции.
Сигма-связь (σ) - это связь, образованная электронными облаками по линии, соединяющей ядра атомов. Одинарные связи всегда являются σ-связями. Пи-связь (π) - это связь, образованная перекрыванием электронных облаков по обе стороны от линии, соединяющей ядра атомов. Атом азота, обладающий электронной конфигурацией 1s^2;2s^2;2p^3, имеет три р-орбитали, расположенные во взаимно перпендикулярных направлениях - по осям х, у и z. Предположим, что два атома азота приближаются друг к другу, двигаясь по оси У. Тогда при достаточном сближении две 2py-орбитали перекрываются, образуя общее электронное облако, которое располагается вдоль оси, соединяющей ядра атомов(рис.).Ковалентная связь, образованная электронным облаком с максимальной плотностью на линии, соединяющей центры атомов, называется СИГМО-связью. Рассмотрим, что происходит неспаренными электронами атомов азота при их сближении. На рис. представлены волновые функции 2pz-электронов атомов азота. Их орбитали также перекрываются. Но в отличие от прямого перекрывания орбиталей при образовании σ-связи, здесь происходит боковое перекрывание. В результате образуются две области перекрывания, которые расположены по обе стороны от линии, соединяющей ядра атомов, при этом плоскость, проходящая через оси z и у, является плоскостью симметрии областей перекрывания. Ковалентная связь, образованная электронами, орбитали которых дают наибольшее перекрывание по обе стороны от линии, соединяющей центры атомов, называется ПИ-связью. Очевидно, что два 2px-электрона атомов азота образуют вторую π связь, которая расположена около плоскости, проходящей через оси у и х. Таким образом, в молекуле азота имеются три химические связи, однако эти связи неодинаковы: одна из них σ-связь, а две другие - π-связи.
Объяснение:
Запишите выражения для констант равновесия гетерогенных химических реакций и определите, в каком направлении сместится равновесие (для оценки влияния температуры на положение химического равновесия рассчитать ΔН реакции): а) при повышении температуры; б) при повышении давления
Fe2O3(тв.) + 3C(графит) = 2Fe(тв.) + 3CO2(г.)
Так как исходные вещества и продукты реакции имею границы раздела сред, то это будет гетерогенная реакция и константа равновесия таких реакций будет зависить только от веществ веществ находящихся в газобразной форме ( в нашем случае от концентрации СО2
Кр = к₁ · [CO₂]³
На повышение внешнего давление будет реагировать углекислый газ, поэтому повышение внешнего давления вызовет смещение равновесия в сторону обратной реакции (справа налево), а понижение давления в сторону прямой реакции (слева направо).
Что выяснить влияние температуры на равновесия рассчитаем энтальпию процесса
Fe2O3 (тв) + 3 С (графит) = 2 Fe(тв) + 3СО2(г)
ΔН°₂₉₈ - 824,2 0 0 - 393,5
ΔН°₂₉₈ реак = ΣΔН°₂₉₈ конеч - ΣΔН°₂₉₈ исход =
( - 393,5 ·3) - ( - 824,2) = - 356,3 кДж
энтальпия реакции отрицательная, значит прямая реакция экзотермическая (с выделением теплоты) а обратная реакция - эндотермическая (с поглощением теплоты)
При повышении температуры равновесие системы сместится в сторону обратной реакции, а при понижении температуры - в сторону прямой реакции.
Пи-связь (π) - это связь, образованная перекрыванием электронных облаков по обе стороны от линии, соединяющей ядра атомов.
Атом азота, обладающий электронной конфигурацией 1s^2;2s^2;2p^3, имеет три р-орбитали, расположенные во взаимно перпендикулярных направлениях - по осям х, у и z. Предположим, что два атома азота приближаются друг к другу, двигаясь по оси У. Тогда при достаточном сближении две 2py-орбитали перекрываются, образуя общее электронное облако, которое располагается вдоль оси, соединяющей ядра атомов(рис.).Ковалентная связь, образованная электронным облаком с максимальной плотностью на линии, соединяющей центры атомов, называется СИГМО-связью.
Рассмотрим, что происходит неспаренными электронами атомов азота при их сближении. На рис. представлены волновые функции 2pz-электронов атомов азота. Их орбитали также перекрываются. Но в отличие от прямого перекрывания орбиталей при образовании σ-связи, здесь происходит боковое перекрывание. В результате образуются две области перекрывания, которые расположены по обе стороны от линии, соединяющей ядра атомов, при этом плоскость, проходящая через оси z и у, является плоскостью симметрии областей перекрывания. Ковалентная связь, образованная электронами, орбитали которых дают наибольшее перекрывание по обе стороны от линии, соединяющей центры атомов, называется ПИ-связью.
Очевидно, что два 2px-электрона атомов азота образуют вторую π связь, которая расположена около плоскости, проходящей через оси у и х. Таким образом, в молекуле азота имеются три химические связи, однако эти связи неодинаковы: одна из них σ-связь, а две другие - π-связи.