Определения.
Существует множество типов химических реакций, мы же поговорим сегодня о необратимых и обратимых реакциях.
Большинство химических реакций являются обратимыми. Обратимые процессы характеризуются особым состоянием, которое называется химическим равновесием.
Как вы понимаете значение слова «равновесие»?
Необходимо помнить, что химическое равновесие является динамическим процессом. Одновременно протекает и прямая и обратная реакции, однако, какое химическое количество исходных веществ в единицу времени вступило в реакцию (израсходовалось), столько же его и образовалось в результате протекания обратной реакции. (какое количество продуктов в единицу времени образовалось, столько же и израсходовалось).
Смещение химического равновесия.
Без внешнего воздействия состояние химического равновесия может сохранятся сколько угодно долго. Однако химическое равновесие является подвижным и способно «откликаться» на внешнее воздействие: изменение температуры, давления, концентраций. Действие этих факторов переводит систему в состояние нового равновесия, с другими равновесными концентрациями исходных веществ и продуктов.
Переход системы из одного равновесного состояния в другое называется смещением (или сдвигом) равновесия.
Уметь смещать равновесие в сторону получения нужных веществ- практически важная задача. Внешнее воздействие смещает равновесие потому, что изменяет соотношение между скоростями прямой прямой и обратной реакции. Если под влиянием внешнего воздействия скорость прямой реакции превысила скорость обратной реакции, то говорят о смещении равновесия вправо, т.е. в сторону продуктов реакции; в случае, когда скорость обратной реакции превысила скорость прямой, то говорят о смещении равновесия влево, т.е в сторону исходных веществ (реагентов).
Общее правило смещения равновесия в обратимых химических реакциях было сформулировано французским ученым Ле Шателье (1884г) и получило название принципа Ле Шателье.
Если на систему, находящуюся в равновесии, оказывается внешнее воздействие (изменяется температура, концентрация, давление), то равновесие смещается в ту сторону, которая ослабляет это воздействие.
Рассмотрим несколько примеров:
- Куда сместиться химическое равновесие в системе
при увеличении концентрации йода.
Решение: Согласно принципу Ле Шателье, равновесие сместиться в сторону быстрейшего протекания той реакции, которая будет уменьшать концентрацию иода. Концентрация иода уменьшается в результате прямой реакции (иод расходуется), следовательно, быстрее будет протекать прямой процесс, равновесие сместиться вправо.
- Реакция синтеза аммиака обратима
куда сместиться равновесие при повышении и понижении давления.
Решение: в левой части уравнения сумма химических количеств газов равна 4, а в правой-2. Следовательно, при повышении давления равновесие будет смещаться вправо, а при понижении давления- влево.
- В закрытом сосуде реакция разложения карбоната кальция обратима
Куда сместиться равновесие системы при повышении и понижении давления.
Решение: В левой части уравнения газы отсутствуют (карбонат кальция- твердое вещество), т.е. сумма химических количеств газов равно нулю, а в правой- единице. При повышении давления равновесие процесса сместиться влево, а при понижении- вправо.
Задания для закрепления материала:
установилось химическое равновесие. Какое влияние на равновесное состояние окажут: 1) увеличение давления; 2) уменьшение концентрации SO2.
Как окажут на равновесное состояние: 1) понижение температуры; 2) катализатор.
При определенных условиях является обратимой. Какой влияние на равновесное состояние этой обратимой системы окажут: а) увеличение давления; б) понижение температуры; в) введение катализатора; г) увеличение концентрации вещества В.
Тренировочный тест:
Ответы на тренировочный тест:
|
№ вопроса |
а |
б |
в |
г |
|
1 |
1 |
3 |
1 |
3 |
|
2 |
2 |
1 |
1 |
3 |
|
3 |
1 |
2 |
2 |
2 |
|
4 |
1 |
1 |
1 |
3 |
|
5 |
1 |
1 |
1 |
3 |
|
6 |
1 |
2 |
2 |
2 |
|
7 |
2 |
1 |
2 |
1 |
|
8 |
1 |
2 |
1 |
2 |
|
9 |
3 |
1 |
3 |
3 |
|
10 |
1 |
3 |
1 |
1 |
