Cześć wszystkim,
Skoro temperatura powoduje wzrost szybkości reakcji zarówno egzo-, jak i endotermicznej, to dlaczego w przypadku reakcji odwracalnych mówi się, że wzrost temperatury przesuwa równowagę w lewo lub prawo (wiadomo, w zależności od efektu termicznego)?
Czyli np.
A + B = AB , H<0 gdzie A+B AB (z prędkością V1). AB A + B (z prędkością V2)
Wzrost T powoduje wzrost szybkości V1 i V2, ale przesuwa równowagę w lewo, czyli V2 V1
Mam duże trudności w tym miejscu.
Pzdr
Temperatura a szybkość i stała równowagi
Re: Temperatura a szybkość i stała równowagi
Tak na wstępie:A + B = AB , H<0 gdzie A+B AB (z prędkością V1). AB A + B (z prędkością V2)
Wzrost T powoduje wzrost szybkości V1 i V2, ale przesuwa równowagę w lewo, czyli V2 V1
Mam duże trudności w tym miejscu.
-dC/dt=f(T)g(C)
f(T) - zależnośc temperaturowa - zazwyczaj opisywana zależnością Arheniusowską
g(C) - zależność od stężęń - zazwyczaj funkcja potęgowa gdzie występują stężenia substratów, czasami produktów podniesione do odpowiednich potęg.
Czasami natomiast tych dwóch funkcji nie można rozdzielić - funkcja wymierna (np. wyrażenie na szybkość postawania HBr).
Ogolnie postać wyrażenia zależy od mechanizmu reakcji.
Dla reakcji elementranych przyjmuje się, że f(T) jest stałą szybkości k, oraz g(C) jest funkcją potęgową stężeń substratów zgodną z prawem działania mas.
Zakładając, że rozważamy reakję elementarną:
A + B = AB
jej szybkość r wyrazimy jako: r=kp*A*B-kl*AB, r=-dA/dt=-dB/dt=dAB/dt
widać, że stała równowagi tej reakcji wynosi: K=kp/kl=AB/(A*B) a rozpisując dalej wg zależności Arheniusa:
K=k0p*exp(-Eap/RT) / k0l*exp(-Eal/RT)
dalej: K*k0l*exp(-Eal/RT)=k0p*exp(-Eap/RT)
logarytmując: ln(K)+ln(k0l)-Eal/RT=ln(k0p)-Eap/RT
ostatecznie: ln(K) + ln(k0l/k0p) = (-Eap+Eal)/RT = -(Eap-Eal)/RT
różniczkując po T: d(ln(K))/dT = (Eap-Eal)/RT^2
Jeżeli Eaplt Eal to reakcja jest exo
EapEal to reakcja jest endo
Orzywiście zakładam, że reakcja w prawo i w lewo przechodza przez ten sam kompleks aktywny.
Widać, że szybkość zmiany stałej K w zależności od temperatury jest determinowana wartością różnicy energii aktywacji reakcji w prawo i w lewo.
Eap - Eal = dHr
Innymi słowy: jeżeli energia aktywacji reakcji w prawo jest większa niż reakcji w lewo to mamy reakcję endo - stała K będzię się zwiększać wraz z temperaturą, natomiast jeżeli energia aktywacji w prawo jest mniejsza niż w lewo to mamy reakcję exo - stała K będzie się zmniejszać wraz z temperaturą.
Re: Temperatura a szybkość i stała równowagi
Dzięki bardzo za taką wyczerpującą odpowiedź! Chyba mam ogólne pojęcie
Re: Temperatura a szybkość i stała równowagi
Przypomnę jeszcze tylko, że wyrażenie makrokinetyczne reakcji jest niezwykle żadko zgodne z prawem działania mas (na 99% nie jest zgodne), a jeżeli już tak jest, to najczęściej tylko w ograniczonym zakresie stężeń.
Osobiście unikałbym, właśnie takich uproszczeń (jak w artykule) odnośnie realnych reakcji, które często mają bardzo skomplikowane mechanizmy, nie mówiąc już o towarzyszącej jej heterogeniczności, procesach dyfuzji i adsorpcji.
Osobiście unikałbym, właśnie takich uproszczeń (jak w artykule) odnośnie realnych reakcji, które często mają bardzo skomplikowane mechanizmy, nie mówiąc już o towarzyszącej jej heterogeniczności, procesach dyfuzji i adsorpcji.
Re: Temperatura a szybkość i stała równowagi
ale to miało być tylko celem wyjaśnienia uczniom, głównie pod katem matury. Nie trzeba tam wnikać w rzeczywiste procesy nieelementarne.
Zawsze możesz napisać artykuł na wyższym poziomie i podesłać do opublikowania, widzę że lubisz takie rzeczy -)
Zawsze możesz napisać artykuł na wyższym poziomie i podesłać do opublikowania, widzę że lubisz takie rzeczy -)
-
- Podobne tematy
- Odpowiedzi
- Odsłony
- Ostatni post
-
-
stała dysocjacji a stała równowagi
autor: Sansewieria » 17 kwie 2016, o 09:23 » w Chemia nieorganiczna - 1 Odpowiedzi
- 29624 Odsłony
-
Ostatni post autor: Nieprzekonany
19 kwie 2016, o 19:44
-
-
- 0 Odpowiedzi
- 8509 Odsłony
-
Ostatni post autor: biolog428
9 lut 2017, o 18:47
-
- 6 Odpowiedzi
- 19420 Odsłony
-
Ostatni post autor: kinga1505
7 sie 2016, o 15:18
-
- 2 Odpowiedzi
- 9285 Odsłony
-
Ostatni post autor: izergill
11 maja 2015, o 10:49
Kto jest online
Użytkownicy przeglądający to forum: Google Adsense [Bot] i 1 gość