Смещение химического равновесия

Принцип Ле Шателье: если изменить одно из условий (С,р,Т), при которых система находилась в состоянии равновесия, то, равновесие смещается в сторону той реакции, которая противодействует произведённому изменению.

1. Влияние концентрации:

3 H₂ + N₂  2 NH₃ 3 H₂ + N₂  2 NH₃

[H₂]  [H₂]

[N₂]  [N₂] 

[NH₃]  [NH₃] 

2. Влияние давления:

3 H₂ + N₂  2 NH₃

3 +1 = 4 моль 2 моль

р р

р

р

3. Влияние температуры:

3 H₂ + N₂  2 NH₃ (-  Н _х.р.)  экзотермическая реакция

t t

t

t

C исходная = С равновесная + С израсходованная к моменту равновесия

С равновесная = С исходная – С израсходованная к моменту равновесия

РЕШЕНИЕ ТИПОВОЙ ЗАДАЧИ ПО ТЕМЕ:

«ХИМИЧЕСКАЯ КИНЕТИКА»

Задача

Равновесие гомогенной системы: 2 NO + O₂  2 NO₂, - установилось при следующих концентрациях веществ:

[NO]p. = 0,8 моль/л., [O₂]p.= 0,6 моль/л, [NO₂]p. = 0,4 моль/л Вычислите исходные концентрации NO и O₂.

Д ано: 2 NO + O₂  2 NO₂

[NO]p. = 0,8 моль/л, Решение:

[O₂]p.= 0,6 моль/л, 1. C_исх. = С _равн. + С _{израсх к моменту равновесия}

[NO₂]p. = 0,4 моль/л 2. Определим сколько моль NO и О₂ израсходовано

[NO]исх. = ? к моменту равновесия.

[O₂]исх = ?

Согласно уравнению реакции:

2 моль NO вступает в химическую реакцию и образуется 2 моль NO₂

X моль NO - 0,4 моль NO₂

[NO] израсх. = 2 *0,4/2 = 0,4 моль

1 моль O₂ вступает в химическую реакцию и образуется 2 моль NO₂

Х моль О₂ – 0,4 моль NO₂

[O₂] израсх. = 0,4/2 =0,2 моль

3. [NO] исх. = 0,8 +0,4 =1,2 моль/л

[O₂] исх. = 0,6 + 0,2 = 0,8 моль/л

Ответ: [NO]исх. = 1,2 моль/л, [O₂] исх. = 0,8 моль/л

Тема 6. Способы выражения концентрации растворов

Раствор – это гомогенная термодинамически устойчивая во времени система, состоящая минимум из двух компонентов и продуктов их взаимодействия.

Любой раствор состоит из двух веществ – растворителя и растворённого вещества, причём растворителя в растворе всегда содержится в большем количестве, чем растворённого вещества.

1. Массовая доля растворённого вещества

Массовая доля растворённого вещества (ω_р.в., %) показывает сколько граммов растворённого вещества содержится в 100 граммах раствора.

ω % (р.в.) = ^{m(р.в.) *100 %} ,

^{m (р – ра) (1)}

где m (р – ра) = m (р.в.) + m (р – ля)

Между массой раствора, объёмом и плотностью существует соотношение, т.к.

(^г/см³) или (^г/мл), то т(р – ра) = ρ*V,

т

ω % (р.в.) = ^m(р.в.) * 100 %

V _мл *ρ ^г/мл

огда

А. Приготовление растворов с заданной массовой долей растворённого вещества ω₃ смешением двух растворов: с большей ω₁ и меньшей ω₂ массовой долей того же самого вещества.

При этом требуется найти массу более концентрированного (m₁) и менее концентрированного (m₂) растворов. Используется «правило креста», суть которого отражает схема:

ω ₁ m₁ = ω₃ – ω₂

ω₃

ω ₂ m₂ = ω₁ – ω₃

Пусть, например, требуется приготовить раствор с массовой долей 10% массой 70 г из 5 % и 40 %.

Подставим эти числа в приведённую ниже схему. Получаем:

4 0 m₁ = 10 – 5 = 5

10

5. m₂ = 40 – 10 = 30

Откуда

Например, взяв 10 г раствора ω = 40% и 60 г раствора с ω = 5%, получим 70 г раствора с ω = 10%.

Б. Приготовление растворов путём разбавления концентрированных растворов.

Так как при разбавлении растворов масса (р.в.) неизменна (m*ω) = const, то существует обратно пропорциональная зависимость между отношением масс растворов и их массовыми долями

m_конц.(р- ра) ‗ ω% _разб.

m_разб.(р- ра) ω% _конц.