Стационарное состояние живого организма

принцип Пригожина, характеризующий стационарное состояние живого организма

для открытой системы в стационарном состоянии прирост энтропии в единицу времени минимальный

Обратимыы и необратимые реакциях,условия необратимости.

обратимые – хим.р-ции, которые в данных условиях идут самопроизвольно и в прямом, и в обратном направлениях

А + В ® АВ «прямая»

АВ ® А + В «обратная» А + В Û АВ

ПР: N₂ + 3Н₂ Û 2NH₃ + Q

обратимость хим.р-ции зависит от условий хим.реакции

необратимые – это хим.реакции, которые в данных условиях идут в одном направлении

до полного превращения исходных в-в

ПР: BaCl₂ + H₂SO₄ = BaSO₄¯ + 2HCl продукты реакции уходят из зоны хим.реакции в виде осадка или газа

HCl + NaOH = NaCl + H₂O образуются малодиссоциирующие в-ва(для хим.реакций в водных растворах)

2Mg + O₂ = 2MgO + Q выделяется большое количество тепла

условия необратимости хим.реакций

хим.реакция – термодинамический процесс

необратимые хим.реакции идут с уменьшением энергии Гиббса

DG < 0

энергия Гиббса обратимых хим.р-циях близка к нулю

DG ®0 (DG »±10 кДж/моль) – требуется небольшая энергия, чтобы изменить направление хим.реакции

медленная обратимая хим.р-ция близка к обратимому термодинамическому процессу

Константа хим равновесия.

в случае обратимой реакции одновременно идут «прямая» и «обратная» реакция,

скорость «прямой» реакции большая, пока концентрация исходных в-в высокая, а продуктов реакции низкая,

с уменьшением концентрации исходных в-в и увеличения концентрации продуктов реакции

скорость «обратной» реакции растет, а скорость «прямой» снижается

u

t

в некоторый момент скорости уравниваются, и наступает равновесие

хим.равновесие – состояние системы реагирующих в-в, где скорости «прямой» и «обратной» реакций равны

ПР: СН₃СООН Û H⁺ + СН₃СОО^-

u₁=k₁С(СН₃СООН) u₂=k₂С(H⁺) С(СН₃СОО^-)

u₁=u₂ k₁С(СН₃СООН) = k₂С(H⁺) С(СН₃СОО^-) k₁[СН₃СООН] = k₂[H⁺][СН₃СОО^-]

, где K – константа равновесия реакции диссоциации или константа диссоциации

ПР: N₂ + 3Н₂ Û 2NH₃ + Q

u₁=k₁С³ (Н₂) С(N₂) u₂=k₂С² (NH₃)

u₁=u₂ k₁С³ (Н₂) С(N₂) = u₂=k₂С² (NH₃) k₁С³ [Н₂] С[N₂] = u₂=k₂С² [NH₃]

, где K – константа хим.равновесия

при хим.равновесии энергия Гиббса не меняется

DG = 0

если задать равновесные концентрации в-в и рассчитать константу равновесия K,

то можно определить возможность такого равновесия по уравнению изобарно-изотермного потенциала хим.р-ции

или по уравнению изотермы хим.реакции

41)Уравнение изотермы хим. Реакции.

DG =- RT× lnK =-2,3 RT× lgK =-1,418T× lgK

самопроизвольный термодинамический процесс пойдет в сторону уменьшения энергии Гиббса DG < 0:

если DG < 0, то идет хим.реакция

если DG = 0, то есть хим.равновесие

если DG > 0, то хим.реакция самопроизвольно идет в обратном направлении или

хим.реакция идет в прямом направлении, но требует внешнего источника энергии

42)Принцип Ле-Шателье.

при хим.равновесии концентрации в-в не меняются, но хим.реакции продолжаются(динамическое равновесие),

положение хим.равновесия смещается, если меняются условия(температура, давление газов, концентрация в-в…),

при этом концентрации всех в-в меняются до тех пор, пока не устанавливается новое хим.равновесие

*Ле-Шателье

внешнее воздействие на систему смещает хим.равновесие в сторону реакции, ослабляющей это воздействие

влияние изменения концентрации

в равновесной системе нельзя изменить концентрацию одного в-ва, не вызывая изменения концентрации других

при увеличении концентрации в-ва ускорится реакция, уменьшающая концентрацию этого в-ва

влияние изменения температуры

при повышении температуры ускорится и «прямая», и «обратная» реакции, но в разной степени:

эндотермическая реакция ускорится в большей степени, чем экзотермическая,

при понижении температуры замедлится и «прямая», и «обратная» реакции, но в разной степени:

эндотермическая реакция замедлится в большей степени, чем экзотермическая

влияние изменения давления

условия: реагируют в-ва-газы, и реакция сопровождается изменением давления газов

при повышении давления ускорится реакция, идущая с уменьшением давления

влияние катализаторов

катализаторы ускоряют и «прямую», и «обратную» реакции и не смещают хим.равновесие

ПР: 2SO₂ + O₂ Û 2SO₃ + Q

2SO₂ + O₂ ® 2SO₂ и выделение тепла

3 моля 2 моля

реакция идет с ¯ р - при повышении давления газов реакция ускорится,

реакция идет с выделением тепла - при дополнительном охлаждении реакция ускорится

2SO₃ ® 2SO₂ + O₂ и поглощение тепла

2 моль 3 моля

реакция идет с ­ р - при повышении давления газов реакция замедлится,

реакция идет с поглощением тепла - при дополнительном охлаждении реакция замедлится__________

для смещения равновесия в сторону синтеза SO₃ нужно охлаждать систему и повышать давление газов.