Az egyensúly. Általános Kémia: Az egyensúly Slide 1 of 27

Hasonló dokumentumok
Az egyensúly. Általános Kémia: Az egyensúly Slide 1 of 27

Kémiai reakciók sebessége

Kémiai átalakulások. A kémiai reakciók körülményei. A rendszer energiaviszonyai

Spontaneitás, entrópia

Kémiai átalakulások. A kémiai reakciók körülményei. A rendszer energiaviszonyai

Kémiai egyensúlyok [CH 3 COOC 2 H 5 ].[H 2 O] [CH3 COOH].[C 2 H 5 OH] K = k1/ k2 = K: egyensúlyi állandó. Tömeghatás törvénye

Spontaneitás, entrópia

KÉMIA ÍRÁSBELI ÉRETTSÉGI- FELVÉTELI FELADATOK 1997

Kinetika. Általános Kémia, kinetika Dia: 1 /53

1. feladat Összesen: 15 pont. 2. feladat Összesen: 10 pont

Termokémia. Hess, Germain Henri ( ) A bemutatót összeállította: Fogarasi József, Petrik Lajos SZKI, 2011

Általános Kémia GY 3.tantermi gyakorlat

Gázok. 5-7 Kinetikus gázelmélet 5-8 Reális gázok (korlátok) Fókusz: a légzsák (Air-Bag Systems) kémiája

1. feladat Összesen: 8 pont. 2. feladat Összesen: 11 pont. 3. feladat Összesen: 7 pont. 4. feladat Összesen: 14 pont

Reakciókinetika. Általános Kémia, kinetika Dia: 1 /53

Gázok. 5-7 Kinetikus gázelmélet 5-8 Reális gázok (limitációk) Fókusz Légzsák (Air-Bag Systems) kémiája

Termokémia. Termokémia Dia 1 /55

Energia. Energia: munkavégző, vagy hőközlő képesség. Kinetikus energia: a mozgási energia

c A Kiindulási anyag koncentrációja c A0 idő t 1/2 A bemutatót összeállította: Fogarasi József, Petrik Lajos SZKI, 2011

Mivel foglalkozik a hőtan?

ROMAVERSITAS 2017/2018. tanév. Kémia. Számítási feladatok (oldatok összetétele) 4. alkalom. Összeállította: Balázs Katalin kémia vezetőtanár

2011/2012 tavaszi félév 2. óra. Tananyag:

Általános Kémia Gyakorlat II. zárthelyi október 10. A1

VEGYÉSZ ISMERETEK EMELT SZINTŰ ÍRÁSBELI VIZSGA JAVÍTÁSI-ÉRTÉKELÉSI ÚTMUTATÓ

Kémia OKTV 2006/2007. II. forduló. A feladatok megoldása

Katalízis. Tungler Antal Emeritus professzor 2017

2014/2015. tanévi Országos Középiskolai Tanulmányi Verseny második forduló KÉMIA. II. KATEGÓRIA Javítási-értékelési útmutató

VII. A KÉMIAI REAKCIÓK JELLEMZŐI ÉS CSOPORTOSÍTÁSUK

Az anyagi rendszerek csoportosítása

1. változat. 4. Jelöld meg azt az oxidot, melynek megfelelője a vas(iii)-hidroxid! A FeO; Б Fe 2 O 3 ; В OF 2 ; Г Fe 3 O 4.

A termodinamikai rendszer energiája. E = E pot + E kin + U E pot =m g h E kin =½m v². U = U 0 + U trans + U rot + U vibr + U khat + U gerj

Minta feladatsor. Az ion neve. Az ion képlete O 4. Szulfátion O 3. Alumíniumion S 2 CHH 3 COO. Króm(III)ion

1. előadás. Gáztörvények. Fizika Biofizika I. 2015/2016. Kapcsolódó irodalom:

6. változat. 3. Jelöld meg a nem molekuláris szerkezetű anyagot! A SO 2 ; Б C 6 H 12 O 6 ; В NaBr; Г CO 2.

KÉMIA JAVÍTÁSI-ÉRTÉKELÉSI ÚTMUTATÓ

13 Elektrokémia. Elektrokémia Dia 1 /52

Fluidum-kőzet kölcsönhatás: megváltozik a kőzet és a fluidum összetétele és új egyensúlyi ásványparagenezis jön létre Székyné Fux V k álimetaszo

Általános Kémia GY, 2. tantermi gyakorlat

1. feladat Maximális pontszám: feladat Maximális pontszám: feladat Maximális pontszám: feladat Maximális pontszám: 9

KÉMIA FELVÉTELI DOLGOZAT

Országos Középiskolai Tanulmányi Verseny 2009/2010. Kémia I. kategória II. forduló A feladatok megoldása

Általános és szervetlen kémia 1. hét

Kémiai alapismeretek 6. hét

KÉMIA KÖZÉPSZINTŰ ÍRÁSBELI VIZSGA JAVÍTÁSI-ÉRTÉKELÉSI ÚTMUTATÓ

Hevesy György Országos Kémiaverseny Kerületi forduló február évfolyam

Környezeti kémia: A termodinamika főtételei, a kémiai egyensúly

Energia. Energiamegmaradás törvénye: Energia: munkavégző, vagy hőközlő képesség. Az energia nem keletkezik, nem is szűnik meg, csak átalakul.

KÉMIAI ALAPISMERETEK (Teszt) Összesen: 150 pont. HCl (1 pont) HCO 3 - (1 pont) Ca 2+ (1 pont) Al 3+ (1 pont) Fe 3+ (1 pont) H 2 O (1 pont)

A feladatok megoldásához csak a kiadott periódusos rendszer és számológép használható!

KÉMIA ÍRÁSBELI ÉRETTSÉGI- FELVÉTELI FELADATOK 2002

Általános Kémia, 2008 tavasz

Kémiai reakciók. Kémiai reakció feltételei: Aktivált komplexum:

KÉMIA KÖZÉPSZINTŰ ÍRÁSBELI VIZSGA JAVÍTÁSI-ÉRTÉKELÉSI ÚTMUTATÓ

2014/2015. tanévi Országos Középiskolai Tanulmányi Verseny második forduló KÉMIA. I. KATEGÓRIA Javítási-értékelési útmutató

Szerves Kémiai Problémamegoldó Verseny

Atomok. szilárd. elsődleges kölcsönhatás. kovalens ionos fémes. gázok, folyadékok, szilárd anyagok. ionos fémek vegyületek ötvözetek

7 Elektrokémia. 7-1 Elektródpotenciálok mérése

1. feladat Összesen: 8 pont. 2. feladat Összesen: 12 pont. 3. feladat Összesen: 14 pont. 4. feladat Összesen: 15 pont

7. Kémia egyenletek rendezése, sztöchiometria

XXIII. SZERVES KÉMIA (Középszint)

T I T - M T T. Hevesy György Kémiaverseny. A megyei forduló feladatlapja. 8. osztály. A versenyző jeligéje:... Megye:...

Általános és szervetlen kémia Laborelıkészítı elıadás I.

Összesen: 20 pont. 1,120 mol gázelegy anyagmennyisége: 0,560 mol H 2 és 0,560 mol Cl 2 tömege: 1,120 g 39,76 g (2)

1. Gázok oldhatósága vízben: Pa nyomáson g/100 g vízben

A gáz halmazállapot. A bemutatót összeállította: Fogarasi József, Petrik Lajos SZKI, 2011

100% = 100 pont A VIZSGAFELADAT MEGOLDÁSÁRA JAVASOLT %-OS EREDMÉNY: EBBEN A VIZSGARÉSZBEN A VIZSGAFELADAT ARÁNYA 20%.

SZERVETLEN KÉMIAI REAKCIÓEGYENLETEK

Általános kémia képletgyűjtemény. Atomszerkezet Tömegszám (A) A = Z + N Rendszám (Z) Neutronok száma (N) Mólok száma (n)

O k t a t á si Hivatal

KÉMIA JAVÍTÁSI-ÉRTÉKELÉSI ÚTMUTATÓ

Az energia. Energia : munkavégző képesség (vagy hőközlő képesség)

KÉMIA JAVÍTÁSI-ÉRTÉKELÉSI ÚTMUTATÓ

Természetes vizek, keverékek mindig tartalmaznak oldott anyagokat! Írd le milyen természetes vizeket ismersz!

Curie Kémia Emlékverseny 2018/2019. Országos Döntő 9. évfolyam

Termokémia, termodinamika

3. A kémiai reakciók sebessége

KÉMIA ÍRÁSBELI ÉRETTSÉGI- FELVÉTELI FELADATOK 1995 JAVÍTÁSI ÚTMUTATÓ

Mekkora az égés utáni elegy térfogatszázalékos összetétele

Általános kémia vizsgakérdések

KÉMIA JAVÍTÁSI-ÉRTÉKELÉSI ÚTMUTATÓ

KÉMIA ÍRÁSBELI ÉRETTSÉGI-FELVÉTELI FELADATOK (1997)

Oldódás, mint egyensúly

1. feladat Összesen: 26 pont. 2. feladat Összesen: 20 pont

Ni 2+ Reakciósebesség mol. A mérés sorszáma

4. változat. 2. Jelöld meg azt a részecskét, amely megőrzi az anyag összes kémiai tulajdonságait! A molekula; Б atom; В gyök; Г ion.

KÉMIA ÍRÁSBELI ÉRETTSÉGI- FELVÉTELI FELADATOK 1998

XVII. SZERVETLEN KÉMIA (Középszint)

Javítókulcs (Kémia emelt szintű feladatsor)

KÉMIA ÍRÁSBELI ÉRETTSÉGI FELVÉTELI FELADATOK 2004.

A 27/2012. (VIII. 27.) NGM rendelet (29/2016. (VIII. 26.) NGM rendelet által módosított) szakmai és vizsgakövetelménye alapján.

KÉMIA JAVÍTÁSI-ÉRTÉKELÉSI ÚTMUTATÓ

KÉMIA ÍRÁSBELI ÉRETTSÉGI- FELVÉTELI FELADATOK 2000

Atomok. szilárd. elsődleges kölcsönhatás. kovalens ionos fémes. gázok, folyadékok, szilárd anyagok. ionos fémek vegyületek ötvözetek

a. 35-ös tömegszámú izotópjában 18 neutron található. b. A 3. elektronhéján két vegyértékelektront tartalmaz. c. 2 mól atomjának tömege 32 g.

A kémiai egyensúlyi rendszerek

Kémiai átalakulások. A kémiai reakciók körülményei. Általános és szervetlen kémia 9. hét. Elızı héten elsajátítottuk, hogy

Minta feladatsor. Az ion képlete. Az ion neve O 4. Foszfátion. Szulfátion CO 3. Karbonátion. Hidrogénkarbonátion O 3. Alumíniumion. Al 3+ + Szulfidion

Kémiai reakciók 2 H 2 + O 2 = 2 H 2 O. Molekuláris szinten molekulamodellekkel:

Általános Kémia, 2008 tavasz

Sav bázis egyensúlyok vizes oldatban

Átírás:

Az egyensúly 10-1 Dinamikus egyensúly 10-2 Az egyensúlyi állandó 10-3 Az egyensúlyi állandókkal kapcsolatos összefüggések 10-4 Az egyensúlyi állandó számértékének jelentősége 10-5 A reakció hányados, Q: a várható kémiai reakció irányának megjóslása 10-6 Az egyensúly körülményeinek megváltozása: Le Châtelier elv Fókusz: A nitrogén ciklus, nitrogén vegyületek szintézise Általános Kémia: Az egyensúly Slide 1 of 27

10-1 Dinamikus egyensúly Egyensúly Két ellentétes folyamat játszódik le azonos sebességgel. H 2 O(l) H 2 O(g) H 2 O NaCl(s) NaCl(aq) I 2 (H 2 O) I 2 (CCl 4 ) CO(g) + 2 H 2 (g) CH 3 OH(g) Általános Kémia: Az egyensúly Slide 2 of 27

10-2 Az egyensúlyi állandó Oda: Vissza: CO(g) + 2 H 2 (g) CH 3 OH(g) k -1 CH 3 OH(g) CO(g) + 2 H 2 (g) k 1 R oda = k 1 [CO][H 2 ] 2 R vissza = k -1 [CH 3 OH] Egyensúlyban: R oda = R vissza k 1 CO(g) + 2 H 2 (g) CH 3 OH(g) k -1 k 1 [CO][H 2 ] 2 = k -1 [CH 3 OH] k 1 k -1 = [CH 3 OH] [CO][H 2 ] 2 = K c Általános Kémia: Az egyensúly Slide 3 of 27

Három kiindulási helyzet: V=10 l, T = 483 K Általános Kémia: Az egyensúly Slide 4 of 27

A három reakció eredménye A reakcióelegyek összetétele a reakciók lejátszódása után (M) k 1 CO(g) + 2 H 2 (g) CH 3 OH(g) k -1 CO(g) H 2 (g) CH 3 OH(g) K c = [CH 3 OH] [CO][H 2 ] 2 0.0911 0.0822 0.00892 0.0753 0.1505 0.0247 0.1380 0.1760 0.0620 K c(1) = 14.5 M -2 K c(2) = 14.5 M -2 K c(3) = 14.5 M -2 Általános Kémia: Az egyensúly Slide 5 of 27

Általános kifejezés a A + b B. g G + h H. Egyensúlyi állandó = K c = Termodinamikai egyensúlyi állandó = K eq = [G] g [H] h. [A] a [B] b. (a G ) g (a H ) h. (a A ) a (a B ) b. a B = [B] c B 0 = B [B] c B 0 standard referencia állapot = 1 mol l -1 (idealis eset) Általános Kémia: Az egyensúly Slide 6 of 27

10-3 Az egyensúlyi állandókkal kapcsolatos összefüggések A reakció irányának megfordítása a K invertálását eredményezi. A reakcióegyenlet konstanssal történő szorzása az egyensúlyi állandó megfelelő hatványozását eredményezi. A reakció egyenlet konstanssal történő osztása az egyensúlyi állandó megfelelő gyökét eredményezi. 1 x K 2 Általános Kémia: Az egyensúly Slide 7 of 27 1 2 1x 2x K 1 K 2 K

Reakcióegyenletek összeadása N 2 O(g) + ½O 2 2 NO(g) K c =? N 2 (g) + ½O 2 N 2 O(g) K c(2) = 2.7 10 18 = [N 2 O] [N 2 ][O 2 ] ½ N 2 (g) + O 2 2 NO(g) K c(3) = 4.7 10 31 = [NO] 2 [N 2 ][O 2 ] [NO] 2 K c = = [N2 O][O 2 ] ½ [NO] 2 [N 2 ][O 2 ] [N 2 ][O 2 ] ½ [N 2 O] 1 = K c(3) = 1.7 10 13 K c(2) Általános Kémia: Az egyensúly Slide 8 of 27

Gáz egyensúlyi állandó, K P Gázelegyek esetében: K P, a gáz komponensek parciális nyomásaiból számítható. [SO 2 SO 2 (g) + O 2 (g) 2 SO 3 (g) K c = 3 ] 2 [SO2 ] 2 [O 2 ] [SO 3 ]= n SO P 3 SO n 3 = [SO 2 ]= SO P 2 SO 2 = V RT V RT n O P 2 O 2 [O 2 ] = = V RT Általános Kémia: Az egyensúly Slide 9 of 27

Egyensúlyi állandó, K P 2 SO 2 (g) + O 2 (g) 2 SO 3 (g) [SO K c = 3 ] 2 [SO2 ] 2 [O 2 ] = P SO 3 RT P SO 2 RT 2 2 P O 2 RT 2 P SO 3 = RT 2 P P SO 2 O2 K c = K P (RT) K P = K c (RT) -1 K P = K c (RT) Δn Általános Kémia: Az egyensúly Slide 10 of 27

Tiszta folyadékok és szilárd anyagok Aktivitásuk egységnyi, ezért nem jelennek meg az a gázfázisra vonatkozó egyensúlyi állandóban C(s) + H 2 O(g) CO(g) + H 2 (g) K c = [CO][H 2 ] = [H 2 O] P CO P H 2 (RT) -1 P H 2O Általános Kémia: Az egyensúly Slide 11 of 27

Égetett mész CaCO 3 (s) CaO(s) + CO 2 (g) K c = [CO 2 ] K P = P CO 2 (RT) Általános Kémia: Az egyensúly Slide 12 of 27

10-4 Az egyensúlyi állandó számértékének jelentősége Általános Kémia: Az egyensúly Slide 13 of 27

10-5 A reakcióhányados, Q: a várható kémiai reakció irányának megjóslása. k 1 CO(g) + 2 H 2 (g) CH 3 OH(g) k -1 Q és az egyensúlyi állandó értékének összehasonlítása megadja az irányt. Q c = [C] tc [D] t d [A] ta [B] t b Egyensúlyban: Q c = K c Általános Kémia: Az egyensúly Slide 14 of 27

Reakcióhányados és reakcióirány Egyensúly A reakció előrehaladási iránya: jobbra balra Ha a Q c reakció hányados kisebb mint a K c egyensúlyi állandó, akkor a reakció jobbra indul (a ) és (b), ellenkező esetben balra indul (d), (e). Általános Kémia: Az egyensúly Slide 15 of 27

10-6 Az egyensúly körülményeinek megváltozása: Le Châtelier elv Amikor egy egyensúlyban lévő rendszer hőmérsékletét, nyomását, vagy a reagensek aktivitását megváltoztatjuk, a rendszer úgy reagál, hogy az új egyensúlyban csökkentse (amennyire lehet kompenzálja) a változást. Az egyensúlyban lévő rendszer a külső zavarásra úgy reagál, hogy a zavarás hatásait csökkentse. Általános Kémia: Az egyensúly Slide 16 of 27

Le Châtelier elv: Példa k 1 2 SO 2 (g) + O 2 (g) 2 SO 3 (g) k -1 K c = 2.8 10 2 at 1000K Q = [SO 3 ] 2 [SO 2 ] 2 [O 2 ] = K c Q > K c Általános Kémia: Az egyensúly Slide 17 of 27

A feltételek megváltozásának hatása Egy reakciókomponens hozzáadása megváltoztatja a nyomást P g. Inert gáz hozzáadása megváltoztatja az össznyomást. A relatív parciális nyomások változatlanok. A rendszer térfogatának megváltoztatása megváltoztatja az egyensúlyt. [SO K c = 3 ] 2 [SO2 ] 2 [O 2 ] = n SO 3 V V n SO 2 2 2 n O 2 V 2 n SO 3 = V 2 n n SO 2 O2 Általános Kémia: Az egyensúly Slide 18 of 27

A térfogatváltozás hatása [G] K c = g [H] h n = G n H V (a+b)-(g+h) [A]a [B] b g a n A h b n B = g n G a n A h n H b n B V -Δn Amikor a reakcióelegy térfogatát csökkentjük, olyan változás következik be, mely a molekulák számát csökkenti. Ha a térfogatot növeljük, olyan változás következik be, amely növeli a molekulák számát. Általános Kémia: Az egyensúly Slide 19 of 27

A hőmérséklet hatása az egyensúlyra A hőmérsékletét emelése endoterm reakciót indít (ami lehűti a rendszert). A hőmérséklet csökkentése exoterm reakciót indít (ami melegíti a rendszert). Általános Kémia: Az egyensúly Slide 20 of 27

A katalizátor hatása az egyensúlyra A katalizátor megváltoztatja a reakció mechanizmusát, csökkenti az aktiválási energiagátat. A katalizátor nem befolyásolja az egyensúlyt. De befolyásolja az egyensúly beálltának sebességét. Általános Kémia: Az egyensúly Slide 21 of 27

Fókusz: A nitrogén ciklus, nitrogén vegyületek szintézise k 1 N 2 (g) + O 2 (g) 2 NO(g) k -1 K P = 4.7 10 31 298 K-en és 1.3 x 10 4 1800 K-en. Általános Kémia: Az egyensúly Slide 22 of 27

Ammónia színtézis Exoterm reakció alacsony T N 2 (g) + 3 H 2 (g) 2 NH 3 (g) Dn = -2, nagy P Az optimális körülmények csak az egyensúlyra vonatkoznak, de nem mondanak semmit az egyensúly elérésének sebességéről. Általános Kémia: Az egyensúly Slide 23 of 27