Equilibrio equivalente
1. Significado: En las mismas condiciones, el mismo sistema de reacción reversible, ya sea a partir de la reacción directa o inversa, siempre que los reactivos o productos se agreguen de acuerdo con la relación de los números estequiométricos en la ecuación de reacción, el estado de equilibrio establecido será el mismo. Este es el llamado principio de equilibrio equivalente. Se puede ver que el establecimiento de un estado de equilibrio químico está relacionado con las condiciones y no tiene nada que ver con las vías.
Por lo tanto, una misma reacción reversible, partiendo de diferentes estados, puede formar un equilibrio equivalente siempre que las condiciones (temperatura, concentración, presión) sean exactamente las mismas al alcanzar el equilibrio.
Por ejemplo: bajo temperatura y presión normales, reacción reversible:
2SO2 O2 ←→ 2SO3
① 2mol 1mol 0mol
② 0mol 0mol 2mol
③ 0.5mol 0.25mol 1.5mol
①Comience desde la reacción directa, ②Comience desde la reacción inversa, ③Comience desde las reacciones directa e inversa al mismo tiempo, debido a ①②③Tres situaciones, si según la ecuación química La relación del número de medición se convierte en reactivos en la misma dirección y las cantidades de sustancias correspondientes a cada componente son iguales. Por ejemplo, ②③ se puede convertir en ①, por lo que los tres son saldos equivalentes. .
2． Reglas:
(1) En condiciones de temperatura y volumen constantes, una reacción reversible que cambia el número total de moléculas de gas antes y después de la reacción solo cambia la cantidad de sustancia agregada al principio. Se utiliza la estequiometría de la reacción reversible. Las dos balanzas son equivalentes si la proporción numérica convertida en la misma cantidad de material en el mismo lado es la misma que la balanza original. Todas las cantidades de equilibrio correspondientes de los dos equilibrios (incluidas las velocidades de reacción directa e inversa, la fracción de cantidad de cada componente, la concentración de cantidad de la sustancia, la fracción de volumen de gas, la fracción de masa, etc.) son completamente iguales. (Este equilibrio equivalente también se denomina equilibrio equivalente)
(2) En condiciones de temperatura y volumen constantes, para una reacción reversible en la que el número de moléculas de gas permanece sin cambios antes y después de la reacción, como siempre que la sustancia del reactivo Si la relación de cantidades es la misma que la del equilibrio original, entonces los dos equilibrios son equivalentes. La fracción de cantidad de sustancia, la fracción de volumen de gas, la fracción de masa, etc. de cada componente en los dos equilibrios son correspondientemente iguales, mientras que las velocidades de reacción directa e inversa, la cantidad de sustancia en el equilibrio de cada componente y la concentración de la cantidad de sustancia en; los dos equilibrios son correspondientemente proporcionales. (Tal balanza equivalente también se llama balanza equivalente)
(3) Bajo temperatura y presión constantes, para cambiar la cantidad de sustancia agregada al principio, siempre que el número estequiométrico se convierta en If la relación de las cantidades de sustancias en el mismo lado es la misma que la del equilibrio original, entonces el equilibrio es equivalente al equilibrio original. La fracción de cantidad de sustancia, la fracción de volumen de gas, la fracción de masa, las velocidades de reacción directa e inversa de cada componente en las dos balanzas y la concentración de cantidad de la sustancia en el equilibrio de cada componente en las dos balanzas son correspondientemente iguales y cada tlt/; A- en los dos equilibrios es igual. Las cantidades de materia en equilibrio son proporcionales entre sí. (Este saldo equivalente también se denomina saldo equivalente)
3. Análisis de conceptos
La connotación de equilibrio equivalente es que bajo ciertas condiciones (isotérmica, isovolumétrica o isotérmica e isobárica), la masa de cualquier componente idéntico después de la misma reacción reversible con diferentes condiciones de adición inicial alcanza el equilibrio Las fracciones ( o fracciones de volumen) son iguales, y dichos saldos son saldos equivalentes.
La extensión del equilibrio equivalente es su clasificación, es decir, diferentes tipos de equilibrio equivalente y sus requisitos previos, que tienen aplicaciones más amplias en procesos específicos de resolución de problemas. El equilibrio equivalente se puede dividir en tres tipos:
(1) En condiciones isotérmicas e isovolumétricas, las condiciones para establecer un equilibrio equivalente son: las cantidades de entrada de reactivos son iguales. Por ejemplo, si se colocan 1 mol de nitrógeno, 3 moles de hidrógeno y 2 moles de NH3 en dos recipientes idénticos con temperatura y volumen constantes, las fracciones de masa de NH3 en los dos recipientes serán iguales en el equilibrio.
(2) En condiciones isotérmicas y de igual presión, la condición para establecer un equilibrio equivalente es: la proporción de alimentación de reactivos es igual. Por ejemplo, en dos recipientes en condiciones de temperatura y presión constantes, se añaden respectivamente 2,5 moles de N2, 5 moles de H2 y 5 moles de N2, 10 moles de H2. En el equilibrio, las fracciones de masa de NH3 en los dos recipientes son iguales. .
(3) Para una reacción reversible en la que el volumen del gas no cambia antes y después de la reacción, ya sea isotérmica, isovolumétrica o isotérmica e isobárica, siempre que los reactivos y productos se agreguen en la misma proporción, el equilibrio será igual al efecto de equilibrio original.