8.Принцип Ле-Шателье. Факторы, влияющие на смещение химического равновесия.

Если на систему, которая находится в состоянии динамического равновесия, оказывать внешнее воздействие, то в системе будут протекать процессы, направленные на уменьшение этого внешнего воздействия. Так, например, если:

• а) повышать температуру, то равновесие сместится в сторону эндотермической реакции;

• б) понижать температуру, то равновесие сместится в сторону экзотермической реакции;

• в) повышать давление - равновесие сместится в сторону образования меньшего числа молекул;

• г) понижать давление — равновесие сместится в сторону образования большего числа молекул;

• д) увеличивать концентрацию исходных веществ — равновесие сместится в сторону образования продуктов реакции;

• е) увеличивать концентрацию продуктов реакции — равновесие сместится в сторону образования исходных веществ.

9.Понятие скорости химической реакции. Факторы, влияющие на скорость химической реакции.

Раздел химии, который изучает скорость и механизмы протекания химических реакций — химическая кинетика.

Скорость химической реакции — это изменение концентрации реагирующих веществ в единицу времени.

10.Закон действия масс для гомогенной и гетерогенной реакции.

В 1867 г. норвежские ученые К. Гульдберг и П. Вааге сформулировали закон действующих масс (ЗДМ): скорость химической реакции пропорциональна произведению концентраций реагентов в степенях, равных стехиометрическим коэффициентам в уравнении реакции.

Закон действующих масс для гомогенных реакций (то есть протекающих в пределах одной фазы) – Скорость гомогенной реакции при постоянной температуре пропорциональна произведению молярных концентраций, реагирующий веществ, возведенных в степени, численно равным их стехиометрическим коэффициентам: NH3 + HCl ⇒ NH4Cl V = k2 [NH3][HCl] Hb(aq) + O2(aq) ⇒ HbO2(aq) V = k ×[Hb]×[O2]

Применение Закона действующих масс к гетерогенным реакциям имеет свою особенность: концентрация твердой фазы не входит в кинетическое уравнение скорости, так как реакция протекает на поверхности раздела фаз и скорость реакции зависит от степени измельчения твердой фазы. Например,: Zn(гранулы) + 2HClраствор → H2↑+ ZnCl2 V1 = k1×[HCl]2 порядок реакции = 2 Zn(порошок) + 2HClраствор → H2↑+ ZnCl2 V2 = k2 ×[[HCl]2 порядок реакции = 2 Понятно, что V2 >V1, а так как концентрация соляной кислоты в первом и втором случае одинакова, следовательно, k2 > k1. Таким образом, именно 5 константа скорости гетерогенной реакции зависит от размера реагирующих частиц (то есть от площади поверхности твердого вещества).

11.Влияние температуры на скорость химической реакции. Правило Вант-Гоффа

Скорость большинства реакций возрастает с повышением температуры.

 

По правилу Вант-Гоффа:

 

при повышении температуры на каждые 10 °С скорость большинства реакций увеличивается в 2–4 раза. 

 

 

где гамма — температурный коэффициент, который показывает, во сколько раз увеличится скорость реакции при повышении температуры на 10 °С.

 

Увеличение скорости реакции при повышении температуры связано не только с возрастанием кинетической энергии и количеством столкновений частиц реагирующих веществ.

 

Если бы все сталкивающиеся частицы реагировали друг с другом, реакция была бы подобна взрыву!

 

Но часть столкновений не приводит к образованию новых веществ.

 

Реакция происходит только в результате эффективных столкновений частиц, имеющих избыточную энергию — энергию активации.

 

Этой энергии достаточно для разрыва или ослабления связей, что может привести к перестройке атомов в новые молекулы.

 

При повышении температуры доля активных молекул возрастает; увеличивается количество эффективных столкновений. Таким образом, скорость химической реакции растёт.