reguła przekory a szybkość reakcji

Ogólne forum chemiczne poruszające problemy chemii ogólnej, nieorganicznej i organicznej
Awatar użytkownika
minnie_the_moocher
Posty: 137
Rejestracja: 8 lip 2013, o 21:52

reguła przekory a szybkość reakcji

Post autor: minnie_the_moocher »

N2 + 3 H2 = 2 NH3

Jaka będzie sytuacja po zwiększeniu temperatury?

Reguła Przekory: reakcja tworzenia amoniaku jest egzotermiczna a więc równowaga reakcji przesunie się w kierunku substratów .

Szybkość Rekacji: jeżeli równowaga reakcji przesunie się w kierunku substratów ich stężenie wzrośnie a jednocześnie wraz ze wzrostem temperatury stała szybkości reakcji także wzrośnie.

Skoro wzrośnie stężenie azotu oraz wodoru a stała reakcji szybkości także wzrośnie - zgodnie z równaniem kinetycznym - zwiększy się szybkość tworzenia amoniaku - więc równowaga reakcji przesunie się w kierunku produktów.

Kto wskaże tu nieprawidłowość?
Awatar użytkownika
DMchemik
Posty: 4052
Rejestracja: 26 wrz 2006, o 23:43

Re: reguła przekory a szybkość reakcji

Post autor: DMchemik »

Ja wskażę. Nie przesunie się równowaga w prawo bo wzrosła szybkość, tylko szybciej dojdziesz do mniej korzystnego stanu równowagi.

mylenie szybkości z położeniem stanu równowagi jest częstym szkolnym błędem.
Awatar użytkownika
minnie_the_moocher
Posty: 137
Rejestracja: 8 lip 2013, o 21:52

Re: reguła przekory a szybkość reakcji

Post autor: minnie_the_moocher »

cześć DMchemik
DMchemik pisze:Nie przesunie się równowaga w prawo bo wzrosła szybkość, tylko szybciej dojdziesz do mniej korzystnego stanu równowagi.
Rozpatrujmy to w ten sposób.
1. Wzrośnie szybkość reakcji w prawo - azot szybciej wiąże się z wodorem.
2. Zmaleje szybkość reakcji w lewo - amoniak wolniej ulega rozpadowi.

Skoro azot będzie sprawniej wiązał się z wodorem a amoniak wolniej ulegał rozpadowi - logiczne wydaje się, że ilość amoniaku wzrośnie w stosunku do poprzedniej sytuacji.

Jeśli ilość amoniaku wzrośnie - a ilość amoniaku i wodoru zmaleje - równowaga zatem przesunęła się w prawo.

A tutaj gdzie jest błąd?
Awatar użytkownika
Giardia Lamblia
Posty: 3156
Rejestracja: 26 cze 2012, o 20:19

Re: reguła przekory a szybkość reakcji

Post autor: Giardia Lamblia »

minnie_the_moocher pisze:1. Wzrośnie szybkość reakcji w prawo - azot szybciej wiąże się z wodorem.
2. Zmaleje szybkość reakcji w lewo - amoniak wolniej ulega rozpadowi
Złe założenia powodują złą interpretację. Podgrzewanie powoduje wzrost szybkości reakcji prostej (w prawo) i odwrotnej (w lewo). Obydwie szybciej zachodzą.

Wzrost temperatury powoduje wzrost szybkości reakcji niezależnie od jej efektu termicznego zwiększa się stała szybkości reakcji.

Natomiast wzrost stałej szybkości reakcji nie jest taki sam (o ten sam rząd wielkości) dla obydwu reakcji (prostej i odwrotnej), stąd przesunięcie stanu równowagi.

DMchemik, sorry, że się wcinam P
Awatar użytkownika
DMchemik
Posty: 4052
Rejestracja: 26 wrz 2006, o 23:43

Re: reguła przekory a szybkość reakcji

Post autor: DMchemik »

Po pierwsze uściślijmy: rozpatrujesz reakcję tworzenia amoniaku czy równowagową mieszaninę N2, H2 i NH3? Bo piszesz tak, jakbyś mieszał jedno z drugim. A to jest różnica. Ze wzrostem temperatury zawsze wzrośnie szybkość, nawet jeśli układ dąży do mniejszego stopnia przereagowania w stanie równowagi. Rozpatrując układ w stanie równowagi przed i po zmianie parametrów zaobserwujesz zmianę położenia stanu równowagi reakcji, natomiast każdy układ będący poza stanem równowagi ze wzrostem temperatury będzie szybciej dążył do równowagi, niezależnie od tego czy ta równowaga będzie bardziej w prawo czy w lewo w stosunku do stanu poprzedniego. W praktyce rozpatrując zmianę warunków na szybkość i stan równowagi (nie należy mylić kinetyki chemicznej ze statyką chemiczną, bo stała równowagi nie mówi nam o rzeczywistej szybkości reakcji, tylko gdzie ta reakcja się zatrzyma", a z kolei stała szybkości reakcji nie mówi nam o położeniu stanu równowagi. Tak naprawdę choć zaobserwujemy stałe stężenie to mieszanina równowagowa jest dynamiczna - zrównują się szybkości reakcji w obie strony. Zauważyłem, że statyka w szkole jest często spotykana pod pojęciem kinetyki chemicznej, a to jest błąd - są to osobne działy chemii fizycznej, choć jedno z drugim da się powiązać, pod warunkiem znajomości odpowiednich parametrów.

W praktyce zastanawiając się nad równowagą i szybkością reakcji równowagowej rozpatrujemy mieszaninę substratów, w tym przypadku będzie to mieszanina N2 + H2. Podczas produkcji amoniaku żaden technolog nie chciałby dojść do stanu równowagi - jego synteza by się zatrzymała, a tego byśmy nie chcieli. Wszystkie odwracalne reakcje w ciężkiej syntezie prowadzi się do takiego stopnia przereagowania, aby opłacalne było, a stan równowagi jest delikatnie mówiąc nieekonomiczny w produkcji. Nie dotyczy to tylko równowag chemicznych, ale każdych równowag (co podkreślam wielokrotnie, te same prawa rządzą przemianami zarówno chemicznymi jak i fizycznymi). Ot, gdyby w wieży destylacyjnej na którejś półce dopuścić do osiągnięcia równowagi - destylacja się zatrzyma na tej półce.

Gardzia, wybaczam. Widzę że linki nie działają, zaraz cos z tym zrobię.
ODPOWIEDZ
  • Podobne tematy
    Odpowiedzi
    Odsłony
    Ostatni post

Kto jest online

Użytkownicy przeglądający to forum: Obecnie na forum nie ma żadnego zarejestrowanego użytkownika i 4 gości