πχγ4 χημ ισορροπια

Κων/νος Θέος,
kostasctheos@icloud.com
Χημεία Θετικού Προσανατολισμού
Γ΄ Λυκείου
4η Ενότητα
H έννοια της χημικής ισορροπίας
Παράγοντες που επηρεάζουν τη
χημική ισορροπία
Σταθερά της χημικής ισορροπίας

Μονόδρομες και αμφίδρομες αντιδράσεις
Κάθε χημική αντίδραση που πραγματοποιείται προς μία
μόνο κατεύθυνση λέγεται μονόδρομη ή ποσοτική. Στις
μονόδρομες αντιδράσεις χρησιμοποιούμε μονό βέλος (→)
Χαρακτηριστικό παράδειγμα είναι μια εξουδετέρωση π.χ.
NaOH + HCl → NaCl + H2O
Όταν τα αντιδρώντα βρίσκονται σε στοιχειομετρική αναλογία,
στο τέλος της αντίδρασης υπάρχουν μόνο προϊόντα, π.χ.
Ca(OH)2 + 2 HCl → CaCl2 + 2 H2O
αρχικά 3 mol 6 mol - -
αντ-παρ 3 mol 6 mol 3 mol 6 mol
τελικά - - 3 mol 6 mol

Όταν τα αντιδρώντα δεν βρίσκονται σε στοιχειομετρική
αναλογία, στο τέλος της αντίδρασης υπάρχουν:
- τα προϊόντα, και
- η περίσσεια του αντιδρώντος, π.χ.
Ca(OH)2 + 2 HCl → CaCl2 + 2 H2O
αρχικά 4 mol 6 mol - -
αντ-παρ 3 mol 6 mol 3 mol 6 mol
τελικά 1 mol - 3 mol 6 mol

Κάθε χημική αντίδραση που πραγματοποιείται και προς τις
δύο κατευθύνσεις λέγεται αμφίδρομη ή μη ποσοτική. Στις
αμφίδρομες αντιδράσεις χρησιμοποιούμε διπλό βέλος (⇌).
Χαρακτηριστικό παράδειγμα είναι η σύνθεση αμμωνίας από
υδρογόνο και άζωτο N2 + 3 H2 ⇌ 2 ΝΗ3
Στο τέλος της αντίδρασης συνυπάρχουν αντιδρώντα και
προϊόντα. Λέμε ότι το σύστημα βρίσκεται σε χημική
ισορροπία.
N2 + 3 H2 ⇌ 2 ΝΗ3
αρχικά 3 mol 6 mol -
αντ-παρ x mol 3x mol 2x mol
τελικά (X.I.) (3-x) mol (6-3x) mol 2x mol

Απόδοση αντίδρασης
Συντελεστής απόδοσης (α) μιας αντίδρασης λέγεται το
πηλίκο.
πρακτική λέγεται η ποσότητα του προϊόντος που
παράγεται και θεωρητική η ποσότητα του ίδιου προϊόντος
που θα παραγόταν αν η αντίδραση ήταν ποσοτική.
Όταν ο συντελεστής απόδοσης γραφεί ως ποσοστό %
λέγεται απόδοση της αντίδρασης.
Στις ποσοτικές αντιδράσεις ο συντελεστής απόδοσης
είναι ίσος με τη μονάδα και η απόδοση 100 %.

Χημική Ισορροπία
Χημική ισορροπία λέγεται η κατάσταση στην οποία
καταλήγει κάθε αμφίδρομη αντίδραση, όπου οι αντίθετες
αντιδράσεις γίνονται με την ίδια ταχύτητα και οι
συγκεντρώσεις των σωμάτων παραμένουν σταθερές.
Όταν όλα τα σώματα βρίσκονται στην ίδια φυσική κατάσταση
η ισορροπία λέγεται ομογενής.
π.χ. Η2(g) + Ι2(g) ⇌ 2 ΗΙ(g)
Όταν δεν βρίσκονται όλα τα σώματα στην ίδια φυσική
κατάσταση η ισορροπία λέγεται ετερογενής.
π.χ. CaCO3(s) ⇌ CaO(s) + CO2(g)

Χημική Ισορροπία
Η χημική ισορροπία είναι δυναμική, δηλαδή το φαινό-
μενο δεν σταματά αλλά συνεχίζει να πραγματοποιείται
με ίδια ταχύτητα και προς τις δύο κατευθύνσεις.
Όταν το δοχείο είναι κλειστό και οι συνθήκες πίεσης
και θερμοκρασίας σταθερές, οι συγκεντρώσεις
ισορροπίας όλων των σωμάτων παραμένουν
σταθερές.

Βάζουμε σε κενό δοχείο μια ποσότητα από το άχρωμο Ν2Ο4(g) το
οποίο διασπάται και σχηματίζει το καστανόχρωμο ΝΟ2(g)
σύμφωνα με την ομογενή ισορροπία:
Ν2Ο4(g) ⇋ 2 ΝΟ2(g)
Μετά από πόση ώρα φαίνεται ότι
αποκαθίσταται ισορροπία;

Παράγοντες που επηρεάζουν τη Χ.Ι.
Η κατάσταση χημικής ισορροπίας εξαρτάται από τις
συγκεντρώσεις την θερμοκρασία και την πίεση που
λέγονται συντελεστές ή παράγοντες τις χημικής
ισορροπίας.
Όταν οι συντελεστές της χημικής ισορροπίας δεν
μεταβάλλονται, η ισορροπία δεν επηρεάζεται.
Όταν μεταβληθεί ένας από τους συντελεστές η
ισορροπία μετατοπίζεται (εκδηλώνεται αντίδραση)
προς την κατεύθυνση που τείνει να αναιρέσει την
επιφερόμενη μεταβολή.
Η τελευταία πρόταση λέγεται αρχή Le Chatelier

Μεταβολή της θερμοκρασίας
Όταν αυξάνεται η θερμοκρασία εκδηλώνεται ενδόθερμη
αντίδραση που απορροφά τη θερμότητα που προσφέρουμε.
Όταν μειώνεται η θερμοκρασία εκδηλώνεται εξώθερμη
αντίδραση που ελευθερώνει θερμότητα στο περιβάλλον.
π.χ. στην αντίδραση
CoCl4
2– + 3 H2O ⇌ Co(H2O)6
2+ + 4 Cl–, ΔΗ < 0
(μπλε) (ροδόχρωμο)
όταν αυξήσουμε τη θερμοκρασία
εκδηλώνεται αντίδραση προς
τ’ αριστερά

Μεταβολή της συγκέντρωσης
Όταν προσθέτουμε μια ποσότητα ενός σώματος (εξαιρούνται τα
στερεά), αυξάνεται η συγκέντρωσή του και εκδηλώνεται
αντίδραση προς την κατεύθυνση που τείνει να καταναλώσει την
ποσότητα που προσθέσαμε.
π.χ. στην αντίδραση Η2(g) + Ι2(g) ⇌ 2 ΗΙ(g)
ενώ όταν προσθέσουμε μια ποσότητα ΗΙ εκδηλώνεται
αντίδραση προς τα αριστερά.
όταν προσθέσουμε μια ποσότητα Η2 ή του Ι2 σε σύστημα που
ισορροπεί εκδηλώνεται αντίδραση προς τα δεξιά.

Σε δοχείο επικρατεί η ισορροπία
N2 + 3 H2 ⇌ 2 ΝΗ3
Κάποια στιγμή προσθέτουμε μια
ποσότητα Η2.
Το διπλανό διάγραμμα δείχνει
πως μεταβάλλονται οι
συγκεντρώσεις όλων των ουσιών.

Σε δοχείο επικρατεί η ισορροπία
N2 + 3 H2 ⇌ 2 ΝΗ3
Κάποια στιγμή προσθέτουμε μια
ποσότητα ΝΗ3.
Το διπλανό διάγραμμα δείχνει
πως μεταβάλλονται οι
συγκεντρώσεις όλων των ουσιών.

Μεταβολή της πίεσης
Όταν αυξάνεται ο όγκος του δοχείου, μειώνεται η ολική πίεση.
Εκδηλώνεται αντίδραση ώστε να αυξηθεί η ολική πίεση. Αυτό
επιτυγχάνεται όταν:
συμμετέχει στην αντίδραση ένα τουλάχιστον αέριο, και
κατά τη διάρκεια της αντίδρασης μεταβάλλεται ο συνολικός
αριθμός των mol των αερίων
Εκδηλώνεται αντίδραση προς την κατεύθυνση που οι
συντελεστές των αερίων έχουν μεγαλύτερο άθροισμα
π.χ. στην αντίδραση Η2(g) + Ι2(g) ⇌ 2 ΗΙ(g)
όταν αυξήσουμε τον όγκο δεν εκδηλώνεται αντίδραση, διότι οι
συντελεστές έχουν το ίδιο άθροισμα
π.χ. στην αντίδραση N2 + 3 H2 ⇌ 2 ΝΗ3
όταν αυξήσουμε τον όγκο εκδηλώνεται αντίδραση προς τ’
αριστερά που το άθροισμα είναι μεγαλύτερο και αυξάνεται ο
αριθμός των mol Κων/νος Θέος,

Μεταβολή της πίεσης
π.χ. στην αντίδραση N2 + 3 H2 ⇌ 2 ΝΗ3
όταν μειώσουμε τον όγκο εκδηλώνεται αντίδραση προς τα δεξιά
που το άθροισμα είναι μικρότερο και μειώνεται ο αριθμός των mol

Σταθερά Κc της χημικής ισορροπίας
α Α(g) + β B(g) ⇌ γ Γ(g) + δ Δ(g)
Θεωρούμε την αμφίδρομη αντίδραση:
Όταν αποκαθίσταται χημική ισορροπία οι αντίθετες αντιδράσεις
πραγματοποιούνται με την ίδια ταχύτητα, δηλαδή: υ1 = υ2
Ονομάζουμε σταθερά της χημικής ισορροπίας σχετική με τις
συγκεντρώσεις (σύμβολο kc) το πηλίκο:
H σταθερά kc δεδομένης ισορροπίας εξαρτάται μόνο από τη
θερμοκρασία.

Σταθερά Κc της χημικής ισορροπίας
Η μονάδα της Κc είναι 1 Μ(γ+δ)-(α+β), αλλά συνήθως
παραλείπεται.
Παρατηρήσεις:
1. Στην έκφραση της Κc αναγράφονται μόνο οι
συγκεντρώσεις των αερίων (g) και των διαλυμάτων (aq)
2. Aν Κc είναι η σταθερά Χ.Ι. της αντίδρασης Α ⇋ Β , τότε
η σταθερά Χ.Ι. της αντίδρασης Β ⇋ Α είναι Κc΄ = 1
/ Κc
3. Όσο μεγαλύτερη είναι η τιμή της Κc, η Χ.Ι. είναι
περισσότερο μετατοπισμένη προς τα δεξιά.

πχγ4 χημ ισορροπια

Recommended

Recommended

More Related Content

What's hot

What's hot (20)

Similar to πχγ4 χημ ισορροπια

Similar to πχγ4 χημ ισορροπια (16)

More from theosk13

More from theosk13 (20)

Recently uploaded

Recently uploaded (20)

πχγ4 χημ ισορροπια