Cтраница 2
Классический закон распределения, который формулируется как постоянство отношения концентраций растворенного вещества в двух несмешивающихся растворителях, должен быть видоизменен, если распределение растворенного вещества сопровождается химическим взаимодействием с тем или другим растворителем. Поскольку при экстракции металлов это почти всегда имеет место, важно провести границу между постоянной константой распределения Р, которая характеризует распределение отдельных форм, по существу идентичных и в той, и в другой фазе, и коэффициентом распределения D - стехиометрическим отношением концентраций, включающим все формы распределяемого компонента в каждой фазе. Одной из основных целей теории экстракции является вывод выражений, основывающихся на рассмотрении различных химических равновесий, которые позволили бы предсказать изменение значений D с изменением условий экстракции. [16]
Многие химические реакции не протекают до конца, другими словами, смесь реагентов не полностью превращается в продукты. По прошествии некоторого времени изменение концентраций реагентов прекращается. Реакционная система в таком состоянии представляет собой смесь реагентов и продуктов реакции. Химическая система в таких условиях находится в состоянии так называемого химического равновесия. Так, в замкнутом сосуде устанавливается равновесие между парами вещества над поверхностью его жидкой фазы и самой жидкостью. Скорость перехода молекул жидкости в газовую фазу становится равной скорости перехода в жидкую фазу газовых молекул, ударяющихся о поверхность жидкости. Другим примером является равновесие между твердым хлоридом натрия и его ионами, растворенными в воде ( разд. В этом примере скорость, с которой ионы кристалла покидают его поверхность, переходя в раствор, равна скорости перехода ионов из раствора в кристаллическое вещество. Приведенные примеры показывают, что равновесие не является статическим состоянием, которое характеризуется отсутствием всяческих изменений. Наоборот, оно имеет динамический характер, т.е. представляет собой совокупность противоположно направленных процессов, протекающих с одинаковой скоростью. Данная глава посвящена рассмотрению химического равновесия и изучению законов, на которых основано его описание. Чтобы продемонстрировать, какую роль играют в химии представления о равновесии, и сделать их более понятными, мы начнем с обсуждения одной из промышленно важных реакций - процесса Габера, применяемого для синтеза аммиака. [17]