Химическое и адсорбционное равновесие.

Цель работы  -  изучение влияния различных факторов на химическое равновесие, изучение зависимости величины адсорбции от равновесной концентрации адсорбата.

Понятие "химическое равновесие" применимо, только к обратимым реакциям. Химическим равновесием называют такое состояние реагирующей системы, при котором скорость прямой реакции V равна скорости обратной реакции V. Равенство  является кинетическим условием химического равновесия.

Химическое равновесие характеризуется постоянством для данных условий величины энергии Гиббса системы.  Равенство  является термодинамическим условием химического равновесия.

Химическое равновесие характеризуется постоянным для данных условий соотношением равновесных концентраций всех веществ, участвующих во взаимодействии.

Величина, равная отношению произведения равновесных концентраций продуктов реакции к произведению равновесных концентраций исходных веществ степенях, равных их стехиометрическим коэффициентам, называется константой равновесия.

Для обратимой реакции.

константа равновесия имеет вид

Константа равновесия зависит от природы реагентов, температуры, и не зависит от исходной концентрации веществ в системе. Константа равновесия связана со стандартной энергией Гиббса данной реакции () следующим соотношением:

где  - универсальная газовая постоянная [8,31 Дж/(моль*К)]; Т - абсолютная температура, К; Kc  - константа равновесия.

Химическое равновесие остается неизменным до тех пор, пока остаются постоянными параметры, при которых оно установилось. При измене­нии  условий равновесие нарушается. Через некоторое время в системе вновь наступает равновесие, характеризующееся новым равенством скорос­тей и новыми равновесными концентрациями всех веществ.

В общем случае направление смещения равновесия определяется прин­ципом Ле Шателье:

если на систему,  находящуюся в  равновесии, оказывают  внешнее воздействие, то равновесие смещается в том направлении, которое ослаб­ляет эффект внешнего воздействия.

Процесс поглощения одного вещества поверхностью другого называли адсорбцией. Вещество, частицы которого поглощаются (газ, жидкость, растворенный компонент),  называют адсорбатом, а поглотитель адсорбен­том.

Взаимодействие между частицами адсорбата и адсорбента могут иметь различный характер. В зависимости от природы этого взаимодействия раз­личают адсорбцию физическую и химическую (хемосорбцию).

Процесс отрыва частиц адсорбата от поверхности адсорбента, т. е. явление обратное адсорбции, называют десорбцией. Если в системе "адсорбат - адсорбент" при заданных условиях скорость, адсорбции равна скорости десорбции, состояние системы называют адсорбционным равновесием.

Количественно адсорбцию выражают в молях адсорбата на единицу площади поверхности адсорбента (моль/м) или в молях адсорбата на единицу массы адсорбента (моль/г).

Экспериментальная часть.

    Смотрите также

    Теоретические основы расчета тарельчатых ректификационных колонн
    Известно два основных метода анализа работы и расчета ректификационных колонн: графоаналитический (графический) и аналитический. Существуют некоторые допущения, мало искажающие действительный проце ...

    Особенности гель-фильтрации
    ...

    Дисперсные системы, электролиты, РН показатель
    ...