- •Предисловие.
- •Тема 4. Химическое равновесие. Кинетика.
- •Что от чего зависит.
- •Концентрация и сдвиг равновесия.
- •Температура и равновесие.
- •Факторы и разы.
- •Критерий равновесия.
- •Период полураспада.
- •Константа равновесия и энергия Гиббса.
- •Последовательные, параллельные процессы и энергия активации.
- •Задачи про скорость, температуру и температурный коэффициент Вант-Гоффа..
- •Задача про направление процесса.
- •Задача про рассчитайте скорость/константу скорости/концентрацию от скорости.
- •Задача про хер знает что.
- •Константа равновесия и разные выражения.
- •Разное.
Критерий равновесия.
Пример:
…
Как с этим бороться:
Критерий равновесия это ΔG=0 или ΔH=TΔS, как тут.
Период полураспада.
Пример:
Тоже классика…
Как с этим бороться:
Для задач с периодом полураспада удобно использовать таблицу вида:
-
Время
% осталось
% потрачено (прореагировало, распалось, вывелось, спиздили или потеряли иным способом)
0 (ноль, реакция еще не началась)
100%
0%
1 период полураспада
50%
50%
2 периода полураспада
25%
75%
3 периода полураспада
12,5%
87,5%
Суть такова: каждый перод полураспада количество вещества уменьшается в 2 раза по сравнению с исходным (полураспад же). Было 100%, уменьшилось наполовину, стало 50%. Было 50%, уменьшилось наполовину, стало 25%. И так далее. Теоретически, процесс бесконечен, но практически в тестах дальше трех периодов не уходят. В скрине надо, чтобы прореагировало 75%, при этом период равен 20 минут. Из таблицы видно, что нужно 2 периода, то есть 40 минут. Не перепутайте, когда нужно ответить, сколько осталось, а когда — сколько потрачено.
Константа равновесия и энергия Гиббса.
Пример:
.
Как с этим бороться:
Возможно три случая:
Кс=1, тогда ΔG=0 или ΔH=TΔS, состояние равновесия, см. позапрошлый вопрос.
Кс>1, тогда ΔG<0 или ΔH<TΔS, идёт прямая реакция.
Кс<1, тогда ΔG>0 или ΔH>TΔS, идёт обратная реакция.
Последовательные, параллельные процессы и энергия активации.
Пример:
…
Как с этим бороться:
При внешнем сходстве, возможно две принципиально разных ситуации.
Параллельные реакции, А=В, А=С. Тогда может быть два варианта:
Еа1>Ea2, тогда в большем количестве образуется продукт С
Еа1<Ea2, тогда в большем количестве образуется продукт В
Короче, больше образуется продукта в реакции с меньшей энергией активации.
Последовательные реакции, А=В, В=С. Тогда тоже два варианта.
2.1. Еа1>Ea2, тогда самая медленная, лимитирующая стадия первая, накапливается продукт С
2.2. Еа1<Ea2, тогда самая медленная, лимитирующая стадия вторая, накапливается продукт В
Короче, самая медленная, лимитирующая — стадия с большей энергией активации Еа. Это, кстати, был такой отдельный вопрос.
Задачи про скорость, температуру и температурный коэффициент Вант-Гоффа..
Пример:
Легкий пример…
Как с этим бороться:
Да несложно, в общем то. Брать формулу Вант-Гоффа, аккуратно подставлять числа и аккуратно же считать.
— вам в помощь.
Напомним, что ΔV — во сколько раз изменится скорость, ϒ — температурный коэффициент, ΔТ — изменение температуры, 10 – просто 10. Иногда просят выразить ϒ, это делается так:
В
примере как раз об этом.
Задача про направление процесса.
Пример:
Расчеты-расчётики…
Как с этим бороться:
Для этого нужно посчитать величину Пс. Эта самая Пс считается точно так же, как Кс, однако есть нюанс. Там концентрации равновесные (конечные), а тут текущие (исходные). Если нюанс непонятен, унывать не надо. Просто брать что дано и считать. Просто считаем Пс:
Рассчитанную величину сравнивают с данной Кс.
Если Пс > Kc, реакция идёт влево
Пс < Kc, реакция идёт вправо.
Пс = Kc, реакция не идёт, состояние равновесия.
В скрине:
Рассчитанное сравниваем:
Пс=0,4 (расчет) < Кс=1 (дано), реакция идёт вправо. Считайте внимательно.
