chemická rovnováha

• chemická rovnováha -

  • Stav, ve kterém se chemická soustava dále nemění ve svých složení (koncentrace VL a P je konst.), pokud se nezmění vnější podmínky
  • V soustavách látek, kde probíhají vratné reakce
  • Reakce v obou směrech probíhají stejnou rychlostí → koncentrace látek se navenek nemění -> rovnovážná koncentrace 
  • Chemické děje v rovnovážné soustavě dále probíhají, ale svými účinky se navzájem ruší → jedná se o stav dynamické rovnováhy:
• USTANOVENÍ ROVNOVÁŽNÉHO STAVU

  • Pokud jsou na počátku jen VL je rychlost přímé reakce větší, něž zpětné (v1 >v2)
  • v průběhu reakce se rychlost přímé reakce zmenšuje, a naopak u zpětné rychlost roste
  • Dojde k okamžiku, kdy se rychlosti přímé i zpětné rovnají (v1=v2), výsledná rychlost je nulová a nastane rovnovážný stav
• GULDBERG-WAAGŮV ZÁKON

  • Podle G-W zákona je rovnovážná konstanta reakce vyjádřena jako součin hodnot látkových koncentrací produktů, dělený součinem hodnot látkových koncentrací výchozích látek, kde VL i P jsou umocněné příslušnými stechiometrickými koeficienty
  • Zákon popisující rovnovážný stav dané soustavy pomocí rovnovážné konstanty K
• ROVNOVÁŽNÁ KONSTANTA:

  • Říká nám, do jaké míry jsou výchozí látky v rovnovážném stavu přeměněné na produkty
  • K > 10  -rovnováha posunuta DOPRAVA (ve směru P)
  • K< 10  - rovnováha posunuta DOLEVA (více zpětná reakce)
  • 10  < K < 10  -rovnovážné sloučené směsi charakterizováno stupněm
  • Znamená to, že ať na začátku smícháme látky A, B, C a D v libovolném poměru, vždy budou probíhat reakce do té doby, dokud rovnovážné koncentrace látek nebudou vyhovovat tomuto vztahu
• ROVNOVÁHA V HOMOGENNÍ A HETEROGENNÍ SOUSTAVĚ

  1. HOMOGENNÍ rovnováha

  • Všechny složky jsou ve stejném stavu (fázi, skupenství)

  1. HETEROGENNÍ rovnováha

  • Složky jsou v rozdílném stavu (fázi, skupenství)
• OVLIVŇOVÁNÍ ROVNOVÁŽNÉHO STAVU princip akce a reakce)

  • Podle LE CHATERIER-BRAUNOVA PRINCIPU “akce a reakce” je porušením chemické rovnováhy vnějším zásahem akcí - vyvolána - reakce -> vede ke zrušení účinku vnějšího zásahu
• OVLIVŇOVÁNÍ ROVNOVÁŽNÉHO STAVU princip akce a reakce

  1. Změnou tlaku p

  • Platí pouze pro plyny
  • Zvýšení tlaku vede k reakci zmenšení látkového množství (počtu částic)
  • Snížení tlaku vede ke zvýšení látkového množství
• OVLIVŇOVÁNÍ ROVNOVÁŽNÉHO STAVU princip akce a reakce)

  1. Změnou teploty T

  • Snižováním teploty se teplo uvolní -> Exotermická reakce (Qm < 0): VL <-> P + Q  
  • Zvyšováním teploty se teplo spotřebuje -> Endotermická reakce (Qm > 0) : VL + Q <-> P
• OVLIVŇOVÁNÍ ROVNOVÁŽNÉHO STAVU princip akce a reakce)

  1. Změnou koncentrace

  • Přidáním VL probíhá po určitou dobu reakce přímá (aby se spotřeboval reaktant)
  • Přidáním P probíhá po určitou dobu reakce zpětná
• CHEMICKÉ ROVNOVÁHY

  1. Protolytické

  • Dochází k přenosu kationtů H+; skládá se ze současného uvolnění kationtu a jeho příjmu
  • Teorie zásad -> podle Bronstedovy teorie (existuje několik teorií ->Arrheniova, Lewisova)
  • Kyselina: látka schopná uvolňovat kation H+ (CH3COOH)
  • Zásada: látka, schopná přijímat kation H+ (NH3)
  • Amfotermní: projevuje vlastnosti kyselin i zásad -> voda
  • Disociační konstanta (Ka – kyseliny, Kb - zásady, Kv - iontový součin vody)
• CHEMICKÉ ROVNOVÁHY

  1. Srážecí

  • Vzniká sloučenina
  • Součin rozpustnosti (Ks = součin koncentrací hydratovaných iontů umocněných na příslušné stechiometrické koeficienty)
• CHEMICKÉ ROVNOVÁHY

  1. Redoxní

  • Probíhá oxidačně-redukční reakce, tedy k přenosu elektronů
  • OX: VL předává elektrony -> zvyšuje ox.č, RED: VL přijímá el. - snižuje ox.č.
  • Beketova řada kovů , elektrochemiská řada napětí -> čím je standartní elektrodový potenciál negativnější, tím snadněji kov uvolňuje elektron a tvoří kation
  • Činidla: Zn = Red, Cu =Ox -> prvky více napravo od H snáz redukují
  • Rovnovážná konstanta Kc 
• CHEMICKÉ ROVNOVÁHY

  1. Komplexotvorné

  • Vznikají komplexní sloučeniny
  • Konstanta stability (Kst)