Химическая реакция - превращение веществ, идущее с изменением состава или строения.
Реагенты -вещества, вступающие в реакцию.
Продукты - вещества, образующиеся в результате реакции.
Прямая реакция – реакция, протекающая в сторону продуктов.
Обратная реакция – реакция, протекающая в сторону реагентов.
Обратимые реакции - реакции одновременно протекающие в двух направлениях (в сторону прямой и обратной реакции) .
Обратимые реакции не доходят до конца и заканчиваются установлением химического равновесия.
На примере синтеза аммиака:
3H2 + N2 ⇌ 2NH3
Равновесие наступит тогда, когда в единицу времени образуется столько же молекул аммиака, сколько их распадётся на азот и водород.
Характеристики химического равновесия:
- Прямая и обратная реакции не прекращаются
- В реакционной смеси видимых признаков реакции не происходит
- Концентрации всех реагирующих веществ постоянны.
- Любое внешнее воздействие вызывает изменения в равновесной системе.
На состояние химического равновесия влияет:
- Концентрация реагирующих веществ
- Температура
- Давление
При изменении параметров происходит смещение химического равновесия.
ПРИНЦИП ЛЕ ШАТЕЛЬЕ
Если на систему, находящуюся в равновесии, производится какое-либо внешнее воздействие (изменяется концентрация, температура, давление),то она благоприятствует протеканию той из двух реакций, которая ослабляет воздействие.
КОНЦЕНТРАЦИЯ
- ПРИ УВЕЛИЧЕНИИ КОНЦЕНТРАЦИИ ИСХОДНЫХ ВЕЩЕСТВ РАВНОВЕСИЕ СМЕЩАЕТСЯ ВПРАВО (т.к. возрастает скорость прямой реакции)
- ПРИ УМЕНЬШЕНИИ КОНЦЕНТРАЦИИ ИСХОДНЫХ ВЕЩЕСТВ РАВНОВЕСИЕ СМЕЩАЕТСЯ ВЛЕВО (т.к. возрастает скорость обратной реакции)
ТЕМПЕРАТУРА
- ПРИ УВЕЛИЧЕНИИ ТЕМПЕРАТУРЫ РАВНОВЕСИЕ СМЕЩАЕТСЯ В СТОРОНУ ПРОТЕКАНИЯ ЭНДОТЕРМИЧЕСКОЙ РЕАКЦИИ.
2HgO⭢2Hg+O₂ - Q
- ПРИ УВЕЛИЧЕНИИ ТЕМПЕРАТУРЫ, ЕСЛИ РЕАКЦИЯ ЭКЗОТЕРМИЧЕСКАЯ РАВНОВЕСИЕ СМЕЩАЕТСЯ В СТОРОНУ ИСХОДНЫХ ВЕЩЕСТВ
S+O₂⭠SO₂+Q
- ПРИ ПОНИЖЕНИИ ТЕМПЕРАТУРЫ РАВНОВЕСИЕ СМЕЩАЕТСЯ В СТОРОНУ ПРОТЕКАНИЯ ЭКЗОТЕРМИЧЕСКОЙ РЕАКЦИИ.
S+O₂⭢SO₂+Q
- ПРИ ПОНИЖЕНИИ ТЕМПЕРАТУРЫ,ЕСЛИ РЕАКЦИЯ ЭНДОТЕРМИЧЕСКАЯ РАВНОВЕСИЕ СМЕШАЕТСЯ В СТОРОНУ В СТОРОНУ ИСХОДНЫХ ВЕЩЕСТВ.
2HgO⭠2Hg+O₂ - Q
ДАВЛЕНИЕ (ТОЛЬКО ДЛЯ ГАЗОВ)
Условия смещения:
1. Хотя бы одно вещество должно быть в газообразном состоянии
- CaCO₃(т)=СaO(т)+CO₂(г) -давление влияет на смещение равновесия
- CH₃COOH(ж)+CH₃OH(ж)=CH₃COOCH₃(ж)+H₂O(ж)-давление не влияет на смещение равновесия(нет газа)
2. Если все вещества газы, число молекул в левой стороне не должно быть равным числу молекул в правой
- 2NO(г)+O₂(г)=2NO₂(г) - давление влияет на смещение равновесия(слева 3 молекулы, справа 2)
- Сl₂(г)+H₂(г)=2HCl(г)- давление не влияет на смещение равновесия
В случае, если два условия выполнены смещение происходит по следующему правилу:
- ПРИ УВЕЛИЧЕНИИ ДАВЛЕНИЯ РАВНОВЕСИЕ СМЕЩАЕТСЯ В СТОРОНУ РЕАКЦИИ,ИДУЩЕЙ С ОБРАЗОВАНИЕМ МЕНЬШЕГО ЧИСЛА МОЛЕКУЛ ГАЗА
2SO₂+O₂ ⭢ 2SO₃
- ПРИ УМЕНЬШЕНИИ ДАВЛЕНИЯ РАВНОВЕСИЕ СМЕЩАЕТСЯ В СТОРОНУ РЕАКЦИИ,ИДУЩЕЙ С ОБРАЗОВАНИЕМ БОЛЬШЕГО ЧИСЛА МОЛЕКУЛ ГАЗА
2SO₂+O₂ ⭠2SO₃
КАТАЛИЗАТОР
- НЕ ВЛИЯЕТ НА СМЕЩЕНИЕ РАВНОВЕСИЯ
Переходим к решению заданий:
ЗАДАНИЕ 1
Пункт А.
ПРИ УВЕЛИЧЕНИИ ТЕМПЕРАТУРЫ РАВНОВЕСИЕ СМЕЩАЕТСЯ В СТОРОНУ ПРОТЕКАНИЯ ЭНДОТЕРМИЧЕСКОЙ РЕАКЦИИ.
У нас реакция экзотермическая, смещение в сторону реагентов ,влево.
Пункт Б
При уменьшении давления смещение идет в сторону большего количества молекул. Слева сумма коэффициентов уравнения 2, справа 1. Смещение в сторону реагентов(влево).
Пункт В
Связывание хлора приводит к уменьшению концентрации реагента. Смещение в сторону реагента ( влево).
Пункт Г
Добавление СО приводит к увеличению концентрации реагентов. Смещение в сторону продукта реакции(вправо).
Ответ: 2221
ЗАДАНИЕ 2
ПРИ ПОНИЖЕНИИ ТЕМПЕРАТУРЫ РАВНОВЕСИЕ СМЕЩАЕТСЯ В СТОРОНУ ПРОТЕКАНИЯ ЭКЗОТЕРМИЧЕСКОЙ РЕАКЦИИ.
Пункт А
Реакция эндотермическая, смещение в сторону обратной реакции(влево)
Пункт Б
Реакция экзотермическая, смещение в сторону прямой реакции (вправо)
Пункт В
Реакция эндотермическая, смещение в сторону обратной реакции(влево)
Пункт Г
Реакция экзотермическая, смещение в сторону прямой реакции.
Ответ: 2121
ЗАДАНИЕ 3
Пункт А
ПРИ ПОНИЖЕНИИ ТЕМПЕРАТУРЫ РАВНОВЕСИЕ СМЕЩАЕТСЯ В СТОРОНУ ПРОТЕКАНИЯ ЭКЗОТЕРМИЧЕСКОЙ РЕАКЦИИ.
Смещение в сторону продуктов (1)
Пункт Б
ПРИ УВЕЛИЧЕНИИ ДАВЛЕНИЯ РАВНОВЕСИЕ СМЕЩАЕТСЯ В СТОРОНУ РЕАКЦИИ,ИДУЩЕЙ С ОБРАЗОВАНИЕМ МЕНЬШЕГО ЧИСЛА МОЛЕКУЛ ГАЗА
Здесь нет газов, равновесие не смещается (3)
Пункт В
Подкисление раствора ведет к смещению в сторону реагентов, т.к. увеличивается концентрация продукта.
Пункт Г
При добавлении хлорида бария, смещение пойдет в сторону продуктов, т.к. произойдет уменьшении концентрации продукта( при сливании с хлоридом бария исходного продукта, получится сульфат бария( нерастворимое соединение)
Ответ: 1321
ЗАДАНИЕ 4
Пункт А
Добавление твердого PbCl2 не смещает равновесия.
Пункт Б
Добавление Pb(NO3)2 приводит к увеличению концентрации продуктов, смещение в сторону исходных реагентов.
Пункт В
ПРИ УВЕЛИЧЕНИИ ТЕМПЕРАТУРЫ РАВНОВЕСИЕ СМЕЩАЕТСЯ В СТОРОНУ ПРОТЕКАНИЯ ЭНДОТЕРМИЧЕСКОЙ РЕАКЦИИ.
Смещение в сторону прямой реакции.
Пункт Г
Нет газов, равновесие не смещается.
Ответ: 3213
ЗАДАНИЕ 5
Смотрим на коэффициенты уравнения слева и справа.
Пункт А
1 моль ↔ 2 моль, смещение в сторону исходных веществ.
Пункт Б
3 моль ↔ 2 моль, смещение в сторону продуктов .
Пункт В
2 моль ↔ 2 моль, не смещается.
Пункт Г
4 моль ↔ 2 моль, смещение в сторону продуктов.
Ответ: 2131
БЛАГОДАРЮ ЗА ПРОЧТЕНИЕ ДАННОЙ СТАТЬИ.
ДРУГИЕ РАЗБОРЫ МОЖНО НАЙТИ ПО ССЫЛКЕ:
-ЗАДАНИЕ 21. ГИДРОЛИЗ