Обратимые химические реакции. Химическое равновесие

Реакции, которые одновременно протекают в прямом и обратном направлениях, называют обратимыми.

Состояние химического обратимого процесса, при котором скорость прямой реакции равна скорости обратной реакции, называется химическим равновесием.

Смещение химического равновесия осуществляется по принципу Ле-Шателье: если на систему, находящуюся в состоянии химического равновесия, оказать внешнее воздействие (изменить концентрацию, температуру, давление), то равновесие смещается в сторону той реакции, которая ослабляет это воздействие.

Пример: 2SO₂ + O₂ ⇌ 2SO₃ + Q

2V 1V 2V

Увеличение концентрации исходных веществ	Равновесие смещается в сторону образования продукта реакции SO3
Уменьшение концентрации продуктов реакции
Уменьшение температуры смеси
Увеличение давления

Равновесие смещается в сторону образования исходных веществ SO2 и O2	Увеличение концентрации продуктов реакции
	Уменьшение концентрации исходных веществ
	Увеличение температуры смеси
	Уменьшение давления

Катализаторы и ингибиторы не оказывают влияния на смещение химического равновесия.

Растворы. Электролитическая диссоциация

Растворы – это однородные (гомогенные) системы, состоящие из двух или более компонентов и продуктов их взаимодействия.

Пример: раствор H₂SO₄ состоит из:

1. растворителя – H₂O

2. растворенного вещества – H₂SO₄

3. гидратированных ионов, находящихся в растворе

Как правило, смеси твердых веществ являются гетерогенными системами.

Растворимость – это свойство вещества растворяться в воде или в другом растворителе.

Коэффициент растворимости показывает максимальную массу вещества, которую можно растворить в 100 г растворителя при данной температуре.

Способы выражения состава раствора

1. Массовая доля растворенного вещества в растворе (w):

где – масса растворенного вещества; – масса раствора;– общий объем раствора; – плотность раствора.

2. Молярная концентрация раствора:

где с – молярная концентрация; n – количество растворенного вещества; V – объем раствора.

Теория электролитической диссоциации (1887 г., Сванте Аррениус)

Электролиты при растворении в воде распадаются (диссоциируют) на «+» и «-» ионы – процесс электролитической диссоциации.

Под действием электрического тока ионы приобретают направленное движение: катионы движутся к катоду, анионы к аноду.

Степень диссоциации ()зависит от природы электролита и растворителя, температуры, концентрации раствора.

Реакции ионного обмена

Все реакции в водных растворах электролитов являются реакциями между ионами – ионными реакциями, уравнение этой реакции – ионными уравнениями.

Условия протекания реакций ионного обмена до конца:

1. Образование осадка

2. Образования газа

3. Образование малодиссоциирующего вещества

Алгоритм составления ионных уравнений:

1. Написать уравнение реакции в молекулярной форме.

2. Определить причину, за счет которой реакция обмена идет до конца и отметить это в уравнении реакции соответствующим образом (↑ или ↓).

3. Запишите ионы диссоциирующих веществ, указав их число и заряды.

4. Отметьте одинаковые ионы (они не принимают участие в реакции) в левой и правой частях уравнения реакции.

5. Запишите строкой ниже оставшиеся ионы и вещества (сокращенное ионное уравнение).

6. Сформулируйте вывод на основе сокращенного ионного уравнения.

Пример: FeCl₃ + 3NaOH → Fe(OH)₃↓ + 3NaCl

Fe³⁺ + 3Cl^- + 3Na⁺ +3OH^- → Fe(OH)₃↓ + 3Na⁺ + 3Cl^-

Fe³⁺ + 3OH^- → Fe(OH)₃↓

Вывод: реакция ионного обмена идет до конца, так как образуется осадок.