Դիտարկենք ընդհանուր արձագանքի արձագանքը
Փորձարարական ուսումնասիրությունները ցույց են տալիս, որ հավասարակշռության վիճակում կատարվում է հետևյալ կապը.
(քառակուսի փակագծերը ցույց են տալիս համակենտրոնացումը): Վերոհիշյալ հարաբերակցությունը զանգվածի գործողության օրենքի կամ քիմիական հավասարակշռության օրենքի մաթեմատիկական արտահայտությունն է, ըստ որի, որոշակի ջերմաստիճանում քիմիական հավասարակշռության վիճակում, ռեակցիայի արտադրանքի կոնցենտրացիաների արտադրյալը հզորություններում, ցուցիչներում.
որոնք հավասար են ռեակցիայի ստոյխիոմետրիկ հավասարման համապատասխան գործակիցներին, որոնք բաժանվում են համապատասխան հզորություններով ռեակտիվների կոնցենտրացիաների համանման արտադրյալով, հաստատուն արժեք է: Այս հաստատունը կոչվում է հավասարակշռության հաստատուն: Հավասարակշռության հաստատունի արտահայտությունը արտադրանքների և ռեակտիվների կոնցենտրացիաների առումով բնորոշ է լուծույթներում ռեակցիաներին։
Նկատի ունեցեք, որ հավասարակշռության հաստատունի արտահայտության աջ կողմը պարունակում է միայն լուծված նյութերի կոնցենտրացիաները: Այն չպետք է ներառի ռեակցիային մասնակցող մաքուր պինդ նյութերի, մաքուր հեղուկների, լուծիչների հետ կապված որևէ տերմին, քանի որ այդ տերմինները հաստատուն են:
Գազերի հետ կապված ռեակցիաների համար հավասարակշռության հաստատունը արտահայտվում է գազերի մասնակի ճնշումներով, այլ ոչ թե դրանց կոնցենտրացիաներով։ Այս դեպքում հավասարակշռության հաստատունը նշվում է նշանով:
Գազի կոնցենտրացիան կարող է արտահայտվել ճնշման առումով՝ օգտագործելով գազի վիճակի իդեալական հավասարումը (տես բաժին 3.1).
Այս հավասարումից հետևում է
որտեղ է գազի կոնցենտրացիան, որը կարելի է նշանակել որպես [գազ]: Քանի որ հաստատուն արժեք է, մենք կարող ենք դա գրել տվյալ ջերմաստիճանում
Եկեք արտահայտենք ջրածնի և յոդի միջև ռեակցիայի հավասարակշռության հաստատունը՝ այս գազերի մասնակի ճնշումներով։
Այս ռեակցիայի հավասարումն ունի ձև
Հետևաբար, այս ռեակցիայի հավասարակշռության հաստատունը տրվում է
Ուշադրություն դարձնենք, որ արտադրանքի կոնցենտրացիաները կամ մասնակի ճնշումները, այսինքն՝ քիմիական հավասարման աջ կողմում նշված նյութերը, միշտ կազմում են համարիչ, իսկ ռեագենտների կոնցենտրացիաները կամ մասնակի ճնշումները, այսինքն՝ նյութերը. նշված է քիմիական հավասարման ձախ կողմում, միշտ կազմեք հավասարակշռության հաստատունի արտահայտության հայտարարը:
Հավասարակշռության հաստատունի միավորներ
Հավասարակշռության հաստատունը կարող է լինել ծավալային կամ անչափ մեծություն՝ կախված դրա մաթեմատիկական արտահայտության տեսակից։ Վերոնշյալ օրինակում հավասարակշռության հաստատունը չափազուրկ է, քանի որ կոտորակի համարիչն ու հայտարարն ունեն նույն չափերը: Հակառակ դեպքում, հավասարակշռության հաստատունն ունի չափում, որն արտահայտվում է համակենտրոնացման կամ ճնշման միավորներով:
Որքա՞ն է հավասարակշռության հաստատունի չափը հետևյալ ռեակցիայի համար.
Հետևաբար, այն ունի չափսեր (մոլ-դմ-3)
Այսպիսով, դիտարկվող հավասարակշռության հաստատունի չափը կամ dm3/mol:
Որքա՞ն է հավասարակշռության հաստատունի չափը հետևյալ ռեակցիայի համար.
Այս ռեակցիայի հավասարակշռության հաստատունը որոշվում է արտահայտությամբ
Հետևաբար, այն ունի հարթություն
Այսպիսով, այս հավասարակշռության հաստատունի չափը՝ atm կամ Pa:
Տարասեռ հավասարակշռություն
Մինչ այժմ մենք բերել ենք միայն միատարր հավասարակշռությունների օրինակներ։ Օրինակ՝ ջրածնի յոդի սինթեզի ռեակցիայի ժամանակ և՛ արտադրանքը, և՛ երկու ռեակտիվները գտնվում են գազային վիճակում։
Որպես տարասեռ հավասարակշռության տանող ռեակցիայի օրինակ՝ դիտարկենք կալցիումի կարբոնատի ջերմային տարանջատումը.
Այս ռեակցիայի հավասարակշռության հաստատունը տրվում է
Նկատի ունեցեք, որ այս արտահայտությունը չի ներառում ռեակցիայի մեջ ներգրավված երկու պինդ մարմիններին վերաբերող որևէ տերմին: Ցուցադրված օրինակում հավասարակշռության հաստատունը կալցիումի կարբոնատի դիսոցման ճնշումն է։ Այն ցույց է տալիս, որ եթե կալցիումի կարբոնատը տաքացվում է փակ անոթում, ապա դրա դիսոցման ճնշումը ֆիքսված ջերմաստիճանում կախված չէ կալցիումի կարբոնատի քանակից։ Հաջորդ բաժնում մենք կիմանանք, թե ինչպես է հավասարակշռության հաստատունը փոխվում ջերմաստիճանի հետ: Քննարկվող օրինակում դիսոցացիոն ճնշումը գերազանցում է 1 ատմ միայն բարձր ջերմաստիճանում, հետևաբար, երկօքսիդի համար
հաստատուն (լատ. constans, genus n. konstantis - հաստատուն, անփոփոխ) - այնպիսի առարկա որոշակի տեսության մեջ, որի իմաստը այս տեսության շրջանակներում (կամ, երբեմն, ավելի նեղ նկատառում) միշտ համարվում է նույնը։ Կ.-ն հակադրվում են այնպիսի օբյեկտներին, որոնց արժեքները փոխվում են (ինքնուրույն կամ կախված այլ օբյեկտների արժեքների փոփոխությունից): Շատերի արտահայտության մեջ Կ. բնության օրենքները և հասարակության արտացոլումը վերաբերում է. իրականության որոշակի ասպեկտների անփոփոխելիությունը, որն արտահայտվում է օրինաչափությունների առկայությամբ։ Կ–ի կարևոր տարատեսակ է Կ–ը՝ կապված ֆիզիկական թվի հետ։ մեծություններ, ինչպիսիք են երկարությունը, ժամանակը, ուժը, զանգվածը (օրինակ՝ էլեկտրոնի մնացած զանգվածը) կամ ավելի բարդ մեծություններ, որոնք թվայինորեն արտահայտված են այս Կ.-ի կամ նրանց հզորությունների միջև հարաբերակցություններով, ինչպիսիք են ծավալը, արագությունը, աշխատանքը, և այլն: Պ. (օրինակ՝ Երկրի մակերևույթի վրա ձգողականության արագացումը): Կ–ից այս տեսակի՝ տո–րայը համարվում են ժամանակակից։ ֆիզիկան (իր համապատասխան տեսությունների շրջանակներում) առնչվում է տիեզերքի ողջ դիտելի մասին, կոչ. համաշխարհային (կամ համընդհանուր) Կ. Նման քվանտի օրինակներ են լույսի արագությունը վակուումում, Պլանկի քվանտային հաստատունը (այսինքն՝ այսպես կոչված գործողության քվանտի արժեքը), գրավիտացիոն հաստատունը և այլն։ 20 րդ դար Միևնույն ժամանակ, որոշ օտարերկրյա գիտնականներ (անգլիացի ֆիզիկոս և աստղագետ Ա. Էդինգթոն, գերմանացի ֆիզիկոս Հայզենբերգ, ավստրիացի ֆիզիկոս Ա. Մարչ և այլն) փորձել են նրանց իդեալիստական տալ։ մեկնաբանություն. Ուրեմն, Էդինգթոնը համաշխարհային համակարգում տեսել է ինքնաբավության դրսեւորումներից մեկը. իդեալական մաթեմատիկականի առկայությունը բնության և նրա օրենքների ներդաշնակությունն արտահայտող ձևեր. Փաստորեն, ունիվերսալ Կ.-ն արտացոլում է ոչ թե երևակայական ինքնաբավություն։ լինելը (իրերից և ճանաչողությունից դուրս) նշված ձևերից և (սովորաբար արտահայտված մաթեմատիկորեն) օբյեկտիվ իրականության հիմնարար օրինաչափություններից, մասնավորապես՝ նյութի կառուցվածքի հետ կապված օրինաչափություններից։ խորը դիալեկտիկա. Համաշխարհային քվանտային մեխանիկայի իմաստը բացահայտվում է նրանով, որ դրանցից մի քանիսը (Պլանկի քվանտային հաստատունը, լույսի արագությունը վակուումում) մի տեսակ սանդղակ է, որը սահմանազատում է գործընթացների տարբեր դասեր, որոնք ընթանում են սկզբունքորեն տարբեր ձևերով. միևնույն ժամանակ նման Կ.-ն վկայում է որոշակիի առկայության մասին։ կապերը այս դասերի երևույթների միջև։ Այսպիսով, կապը օրենքների դասական. և հարաբերականության մեխանիկա (տես Հարաբերականության տեսություն) կարելի է հաստատել հարաբերականության մեխանիկայի շարժման հավասարումների նման սահմանափակող անցման դիտարկումից դեպի դասականի շարժման հավասարումներ։ մեխանիկա, որը կապված է իդեալականացման հետ, որը բաղկացած է վակուումում լույսի արագության գաղափարի մերժումից՝ որպես վերջավոր Կ. և լույսի արագությունը անսահման մեծ հասկանալու համար. մեկ այլ իդեալականացումով, որը բաղկացած է գործողության քվանտը որպես անվերջ փոքր մեծություն դիտարկելուց, քվանտային տեսության շարժման հավասարումները անցնում են դասականի շարժման հավասարումների մեջ։ մեխանիկա և այլն։ Զուտ ֆիզիկապես որոշված և բազմաթիվ հիմնարար ձևակերպումներում հայտնված այս կարևորագույն Կ. բնության օրենքները լայնորեն կիրառվում են նույն տեղում և այնպիսին, որը սահմանված է զուտ մաթեմատիկորեն, որպես 0 թիվը, Կ. 1; ? (շրջագծի հարաբերակցությունը տրամագծին); e (բնական լոգարիթմների հիմք); Էյլերի հաստատունը և այլն։Ոչ պակաս հաճախ օգտագործվում են նաև Կ., որոնք հայտնի մաթեմատիկականի արդյունքներ են։ գործողություններ նշված K-ի վրա: Բայց որքան դժվար է հաճախ օգտագործվող K-ն արտահայտել ավելի պարզորոշված K.-ի (կամ ամենապարզ K.-ն, ինչպես 0-ն և 1-ը) և հայտնի գործողությունների միջոցով, այնքան ավելի անկախ է նրա մասնակցությունը դրանց ձևակերպումներին: օրենքներն ու հարաբերությունները, տո-րիխում դա տեղի է ունենում, այնքան ավելի հաճախ դրա համար հատուկ է ներմուծվում։ նշանակում, հաշվարկել կամ չափել այն հնարավորինս ճշգրիտ: Որոշ քանակություններ առաջանում են ժամանակ առ ժամանակ և Կ. են միայն որոշակի խնդրի քննարկման շրջանակներում, և դրանք կարող են նույնիսկ կախված լինել խնդրի պայմանների (պարամետրերի արժեքների) ընտրությունից՝ դառնալով Կ. միայն այն դեպքում, երբ այդ պայմանները. ամրագրված են. Նման Կ.-ն հաճախ նշվում է C կամ K տառերով (առանց այս նշանակումները մեկընդմիշտ կապելու նույն Կ.-ի հետ) կամ պարզապես գրում են, որ այսինչ արժեքը \u003d է. Ա.Կուզնեցով, Ի.Լյախով. Մոսկվա. Այն դեպքերում, երբ ֆունկցիաները խաղում են մաթեմատիկայի կամ տրամաբանության մեջ դիտարկվող առարկաների դերը, K. կոչվում են դրանցից այնպիսիք, որոնց արժեքը կախված չէ այդ ֆունկցիաների փաստարկների արժեքներից: Օրինակ, K.-ն x–x տարբերությունն է՝ որպես x-ի ֆունկցիա, քանի որ x փոփոխականի բոլոր (թվային) արժեքների համար x–x ֆունկցիայի արժեքը նույն թիվն է՝ 0: իր A արգումենտի բոլոր հնարավոր արժեքների համար այն ունի (սովորական, տրամաբանության դասական հանրահաշվի շրջանակներում) նույն արժեքը 1 (որը բնութագրվում է դրա հետ պայմանականորեն նույնացված «ճշմարիտ» տրամաբանական արժեքով): Տրամաբանության հանրահաշիվից ավելի բարդ Կ.-ի օրինակ է ֆունկցիան (AB? BA): Որոշ դեպքերում ֆունկցիան, որի արժեքը հաստատուն է, նույնացվում է հենց այս արժեքի հետ: Այս դեպքում ֆունկցիայի արժեքն արդեն հայտնվում է որպես K. (ավելի ճիշտ՝ որպես ֆունկցիա, որը K. է)։ Այս ֆունկցիայի փաստարկները կարող են լինել ցանկացած ընտրված բառացի փոփոխական (օրինակ՝ A, B, x, y և այլն), քանի որ ամեն դեպքում, դա նրանցից կախված չէ։ Այլ դեպքերում ֆունկցիայի նման նույնականացումը, որը բանալի է, չի արվում իր արժեքով, այսինքն. տարբերակել այնպիսի երկու Կ.-ն, որոնցից մեկն իր փաստարկների մեջ ունի փոփոխական, ինչը մյուսը չունի։ Սա հնարավորություն է տալիս, օրինակ, ֆունկցիան որպես աղյուսակ սահմանել, ինչպես նաև պարզեցնում է սխեմատիկան: գործառույթների վրա որոշակի գործողությունների սահմանում: Նման հաստատունների հետ մեկտեղ, որոնց արժեքները թվեր են (հնարավոր է անվանված) կամ բնութագրվում են թվերով, կան նաև այլ հաստատուններ: բոլոր ամբողջ թվերի բազմությունը ոչ բացասական է: թվեր։ Ֆունկցիայի արժեքը, որը K. է, կարող է լինել նաև ցանկացած բնույթի օբյեկտ։ Օրինակ, հաշվի առնելով այնպիսի A փոփոխականի ֆունկցիաները, որոնց արժեքները բնական շարքի ենթաբազմություններ են, կարելի է որոշել այդ ֆունկցիաներից մեկը, որի արժեքը A փոփոխականի բոլոր արժեքների համար բոլոր պարզ թվերի բազմությունն է: Բացի ֆիզիկական մեծություններն ու գործառույթները նման առարկաների դերում, որոնցից մի քանիսը պարզվում է, որ Կ. դրանք, որոնց իմաստները հատուկ նշված չեն, դրանց իմաստային նշանակությունները (եթե այդպիսիք կան): Միևնույն ժամանակ բացահայտվում են նոր Կ. Այսպիսով, թվաբանության մեջ. արտահայտությունը (տերմինը) 2 + 3–2 K. ոչ միայն 2 և 3 թվերն են և դրանց վրա կատարվող գործողությունների արդյունքները, այլ նաև + և - նշանները, որոնց արժեքներն են գումարման և հանման գործողությունները: Այս նշանները լինելով Կ. տեսական շրջանակներում Սովորական դպրոցական թվաբանության և հանրահաշվի դիտարկումը դադարում է լինել K. երբ մենք մտնում ենք ժամանակակիցի ավելի լայն տարածք: հանրահաշիվ կամ տրամաբանություն, որտեղ + նշանը որոշ դեպքերում ունի թվերի սովորական գումարման գործողության նշանակություն, այլ դեպքերում (օրինակ՝ տրամաբանության հանրահաշիվում)՝ գումարման մոդուլ 2 կամ բուլյան գումարում, այլ դեպքերում՝ մեկ այլ գործողություն։ . Սակայն ավելի նեղ նկատառումներով (օրինակ՝ կոնկրետ հանրահաշվական կամ տրամաբանական համակարգ կառուցելիս) գործողությունների նշանների իմաստներն ամրագրվում են և այդ նշանները, ի տարբերություն փոփոխականների նշանների, դառնում են Կ. Տրամաբանականի ընտրությունը։ Բնությունից բխող առարկաների վրա կիրառելիս առանձնահատուկ դեր է խաղում Կ. լեզու. Տրամաբանականի դերում Ռուսերեն Կ. Լեզուն ներառում է, օրինակ, այնպիսի շաղկապներ, ինչպիսիք են «և», «կամ» և այլն, այնպիսի քանակական բառեր, ինչպիսիք են «բոլորը», «ցանկացածը», «կա», «որոշ» և այլն, կապող բայեր, ինչպիսիք են « է», «էություն», «կա» և այլն, ինչպես նաև այնպիսի ավելի բարդ արտահայտություններ, ինչպիսիք են «եթե ..., ապա», «եթե և միայն եթե», «մեկը կա», «այն, որը» , «այդպիսին», «նրան համարժեք» և այլն։ Տրամաբանական ընդգծման միջոցով։ բնության մեջ Կ. Լեզուն իրենց դերի նմանության ճանաչումն է հսկայական թվով եզրակացությունների կամ այլ պատճառաբանությունների դեպքերում, ինչը հնարավորություն է տալիս այս դեպքերը համատեղել մեկ կամ մեկ այլ մեկ սխեմայի մեջ (տրամաբանական կանոն), որում տարբերվող առարկաներից տարբերվող առարկաներ: Կ–ով փոխարինվում են համապատասխան փոփոխականներով։ Որքան փոքր է սխեմաների թիվը, որոնք կարող են ընդգրկել քննարկվող պատճառաբանության բոլոր դեպքերը, այնքան ավելի պարզ են այդ սխեմաները, և որքան երաշխավորված լինենք դրանց վերաբերյալ սխալ պատճառաբանելու հավանականությունից, այնքան արդարացված է երևացող տրամաբանականների ընտրությունը։ այս սխեմաներում: TO. Ա.Կուզնեցով. Մոսկվա. Լիտ.: Eddington?., Տիեզերք, ժամանակ և ձգողականություն, թարգմանություն. անգլերենից, Օ., 1923; Ջինս, Դ., Մեզ շրջապատող տիեզերքը, թարգմ. անգլերենից, L.–M., 1932; ծնված Մ., առեղծվածային թիվ 137, շաբթ.՝ Ուսպեխի նատ. Գիտություններ, հ.16, հ. 6, 1936; Հայզենբերգ Վ., Ֆիլոս. ատոմային ֆիզիկայի խնդիրներ, Մ., 1953; իր սեփական, Planck's Discovery և DOS: փիլիսոփայություն Ատոմների ուսմունքի հարցեր, «Փիլիսոփայության հիմնախնդիրներ», 1958, No 11; իր սեփական, Ֆիզիկա և փիլիսոփայություն, Մ., 1963; Շաբաթ. Արվեստ. մաթեմատիկայի կողմից։ տրամաբանությունը և դրա կիրառությունները կիբեռնետիկայի որոշ հարցերում, in: Tr. Մաթեմատիկա. in-ta, t.51, M., 1958; Կուզնեցով IV, Ինչ է Վերներ Հայզենբերգը ճիշտ և ինչը՝ սխալ, «Փիլիսոփայության հիմնախնդիրներ», 1958, No 11; Uspensky V.?., Դասախոսություններ հաշվարկելի գործառույթների մասին, Մոսկվա, 1960; Kay J. and Laby T., Tables of nat. եւ քիմ. մշտական, ըստ. անգլերենից, 2-րդ հրատ., Մ., 1962; Kurosh A. G., Lectures on General Algebra, M., 1962; Սվիդերսկի Վ.Ի., Օբյեկտիվ աշխարհում և ճանաչողության մեջ տարրերի և կառուցվածքի դիալեկտիկայի մասին, Մ., 1962, գլ. 3; ?ddington A. St., New pathways in Science, Camb., 1935; իր սեփական, Պրոտոնների և էլեկտրոնների հարաբերականության տեսություն, Լ., 1936; իր սեփականը, Ֆիզիկական գիտության փիլիսոփայությունը, N. Y.–Camb., 1939; Louis de Broglie, physicien et penseur, P., ; Մարտ?., Die physikalische Erkenntnis und ihre Grenzen, 2 Aufl., Braunschweig, 1960:
Եկեք վերադառնանք ամոնիակի արտադրության գործընթացին, որն արտահայտվում է հավասարմամբ.
N 2 (գ) + 3H 2 (գ) → 2NH 3 (գ)
Գտնվելով փակ ծավալում՝ ազոտն ու ջրածինը միանում են և ձևավորում ամոնիակ։ Որքա՞ն կտևի այս գործընթացը: Տրամաբանական է ենթադրել, որ քանի դեռ ռեակտիվներից որևէ մեկը չի սպառվել։ Այնուամենայնիվ, իրական կյանքում դա ամբողջովին ճիշտ չէ: Փաստն այն է, որ ռեակցիան սկսվելուց որոշ ժամանակ անց ստացված ամոնիակը կքայքայվի ազոտի և ջրածնի, այսինքն՝ կսկսվի հակադարձ ռեակցիան.
2NH 3 (գ) → N 2 (գ) + 3H 2 (գ)
Փաստորեն, փակ ծավալով միանգամից երկու ուղիղ հակադիր ռեակցիաներ տեղի կունենան։ Հետևաբար, այս գործընթացը գրված է հետևյալ կերպ.
N 2 (գ) + 3H 2 (գ) ↔ 2NH 3 (գ)
Կրկնակի սլաքը ցույց է տալիս, որ ռեակցիան ընթանում է երկու ուղղությամբ։ Ազոտի և ջրածնի միացման ռեակցիան կոչվում է ուղղակի ռեակցիա. Ամոնիակի քայքայման ռեակցիա - հակազդեցություն.
Գործընթացի հենց սկզբում ուղղակի ռեակցիայի արագությունը շատ բարձր է։ Բայց ժամանակի ընթացքում ռեակտիվների կոնցենտրացիաները նվազում են, և ամոնիակի քանակը մեծանում է, արդյունքում առաջընթաց ռեակցիայի արագությունը նվազում է, իսկ հակառակ ռեակցիայի արագությունը մեծանում է: Գալիս է մի պահ, երբ համեմատվում են ուղիղ և հակադարձ ռեակցիաների արագությունները՝ տեղի է ունենում քիմիական հավասարակշռություն կամ դինամիկ հավասարակշռություն: Հավասարակշռության ժամանակ տեղի են ունենում և՛ առաջ, և՛ հակադարձ ռեակցիաներ, սակայն դրանց արագությունը նույնն է, ուստի փոփոխությունները նկատելի չեն:
Հավասարակշռության հաստատուն
Տարբեր ռեակցիաները տարբեր կերպ են ընթանում: Որոշ ռեակցիաներում բավականին մեծ քանակությամբ ռեակցիայի արտադրանք են ձևավորվում մինչև հավասարակշռության սկիզբը. մյուսներում՝ շատ ավելի քիչ: Այսպիսով, մենք կարող ենք ասել, որ որոշակի հավասարումն ունի իր սեփական հավասարակշռության հաստատունը: Իմանալով ռեակցիայի հավասարակշռության հաստատունը՝ հնարավոր է որոշել ռեակտիվների և ռեակցիայի արտադրանքների հարաբերական քանակը, որոնցում տեղի է ունենում քիմիական հավասարակշռություն։
Թող որոշ ռեակցիա նկարագրվի հավասարմամբ՝ aA + bB = cC + dD
- a, b, c, d - ռեակցիայի հավասարման գործակիցները;
- A, B, C, D - նյութերի քիմիական բանաձևեր:
Հավասարակշռության հաստատուն.
[C] c [D] d K = ———————— [A] a [B] b
Քառակուսի փակագծերը ցույց են տալիս, որ բանաձևում ներգրավված են նյութերի մոլային կոնցենտրացիան:
Ի՞նչ է նշանակում հավասարակշռության հաստատուն:
Ամոնիակի սինթեզի համար սենյակային ջերմաստիճանում K=3,5·10 8 . Սա բավականին մեծ թիվ է, ինչը ցույց է տալիս, որ քիմիական հավասարակշռությունը տեղի կունենա, երբ ամոնիակի կոնցենտրացիան շատ ավելի մեծ է, քան մնացած սկզբնական նյութերը:
Ամոնիակի իրական արտադրության մեջ տեխնոլոգի խնդիրն է ստանալ հնարավորինս առավելագույն հավասարակշռության գործակիցը, այսինքն, այնպես, որ ուղղակի ռեակցիան գնա մինչև վերջ: Ինչպե՞ս կարելի է դրան հասնել:
Լե Շատելիեի սկզբունքը
Լե Շատելիեի սկզբունքըկարդում է.
Ինչպե՞ս հասկանալ դա: Ամեն ինչ շատ պարզ է. Հավասարակշռությունը խախտելու երեք եղանակ կա.
- նյութի կոնցենտրացիայի փոփոխություն;
- փոխելով ջերմաստիճանը
- փոխելով ճնշումը.
Երբ ամոնիակի սինթեզի ռեակցիան գտնվում է հավասարակշռության մեջ, այն կարելի է պատկերել հետևյալ կերպ (ռեակցիան էկզոթերմիկ է).
N 2 (գ) + 3H 2 (գ) → 2NH 3 (գ) + Ջերմ
Փոխելով համակենտրոնացումը
Մենք հավելյալ քանակությամբ ազոտ ենք ներմուծում հավասարակշռված համակարգ: Այս դեպքում հավասարակշռությունը կխախտվի.
Առաջնային ռեակցիան կսկսի ավելի արագ ընթանալ, քանի որ ազոտի քանակությունը մեծացել է, և ավելի շատ է արձագանքում: Որոշ ժամանակ անց քիմիական հավասարակշռությունը նորից կգա, բայց ազոտի կոնցենտրացիան ավելի մեծ կլինի, քան ջրածնի կոնցենտրացիան.
Բայց, հնարավոր է համակարգը «թեքել» ձախ կողմն այլ կերպ՝ «հեշտացնելով» աջ կողմը, օրինակ՝ ամոնիակը համակարգից դուրս բերել, քանի որ այն ձևավորվում է։ Այսպիսով, ամոնիակի առաջացման անմիջական արձագանքը կրկին կգերակշռի։
Փոխեք ջերմաստիճանը
Մեր «սանդղակի» աջ կողմը կարելի է փոխել՝ փոխելով ջերմաստիճանը։ Որպեսզի ձախ կողմը «գերազանցի», անհրաժեշտ է «թեթևացնել» աջ կողմը՝ ջերմաստիճանը նվազեցնելու համար.
Փոխեք ճնշումը
Ճնշման օգնությամբ համակարգում հավասարակշռությունը խախտելը հնարավոր է միայն գազերի հետ ռեակցիաներում։ Ճնշումը բարձրացնելու երկու եղանակ կա.
- համակարգի ծավալի նվազում;
- իներտ գազի ներմուծում.
Ճնշման մեծացման հետ ավելանում է մոլեկուլային բախումների թիվը։ Միևնույն ժամանակ, համակարգում գազերի կոնցենտրացիան մեծանում է և փոխվում են առաջադիմական և հակադարձ ռեակցիաների արագությունները՝ խախտվում է հավասարակշռությունը։ Հավասարակշռությունը վերականգնելու համար համակարգը «փորձում է» նվազեցնել ճնշումը։
4 ազոտի և ջրածնի մոլեկուլներից ամոնիակի սինթեզի ժամանակ առաջանում է ամոնիակի երկու մոլեկուլ։ Արդյունքում նվազում է գազի մոլեկուլների քանակը՝ ճնշումը նվազում է։ Արդյունքում, ճնշման բարձրացումից հետո հավասարակշռության հասնելու համար առաջընթաց ռեակցիայի արագությունը մեծանում է:
Ամփոփել.Լե Շատելիեի սկզբունքի համաձայն, ամոնիակի արտադրությունը կարող է ավելացվել հետևյալով.
- ռեակտիվների կոնցենտրացիայի ավելացում;
- ռեակցիայի արտադրանքի կոնցենտրացիայի նվազում;
- ռեակցիայի ջերմաստիճանի նվազում;
- բարձրացնել ճնշումը, որով տեղի է ունենում ռեակցիան.
