Литература

1. П.М. Саргаев. Неорганическая химия. -М.: КолосС, 2004. С. 29-43; 44-49, 52-54; 124-132, 153.

Тема 5. Химическое равновесие Содержание темы

1. Понятие химического равновесия.

2. Вывод константы равновесия химической реакции.

3. Химическое равновесие гетерогенных реакций.

4. Принцип Ле Шателье.

5. Смещение химического равновесия под влиянием изменения условий (концентрации веществ, давления реакционной газовой смеси и температуры).

6. Химические равновесия в организме животного.

7. Примеры решения задач.

Пример 1.Для реакции

С_{(графит)}+ Н₂О_(пар)CO_(газ)+ Н_2(газ);Н = 131,3 кДж

Определить, в каком направлении сместится химическое равновесие при изменении одного из условий:

а) при увеличении концентрации Н₂О,

б) при увеличении концентрации СО,

в) при уменьшении концентрации H₂,

г) при увеличении общего давления,

д) при повышении температуры.

Решение. а). Согласно принципу Ле Шателье, повышение концентрации одного из реагирующих веществ увеличивает скорость реакции, использующей вводимое вещество. Следовательно, равновесие данной реакции должно смещаться в сторону прямой реакции, поскольку при этом добавленное количество Н₂О будет частично расходоваться.

б). Согласно принципу Ле Шателье, при увеличении концентрации СО равновесие должно смещаться в сторону обратной реакции, так как в этом случае добавленное количество СО будет расходоваться.

в). Согласно принципу Ле Шателье, понижение концентрации одного из реагирующих веществ увеличивает скорость реакции, протекающей с образованием вещества, концентрация которого понижается. В данной реакции при уменьшении концентрации равновесие должно смещаться в сторону прямой реакции, поскольку ее протекание будет частично восполнять произведенное уменьшение концентрации Н₂.

г). Согласно принципу Ле Шателье, повышение давления в системе увеличивает скорость реакции, протекающей с уменьшением объема. Следовательно, в данном случае увеличение общего давления реакционной смеси будет смещать химическое равновесие в сторону обратной реакции, в результате которой из двух молекул газов Н₂и СО получается одна молекула газообразной H₂O. Уменьшение числа молекул газообразных веществ в реакционной смеси противодействует произведенному нами увеличению общего давления смеси.

д). Согласно принципу Ле Шателье, повышение температуры реакционной смеси увеличивает скорость эндотермической реакции. Следовательно, в данном случае равновесие сместится в сторону прямой реакции, протекание которой сопровождается поглощением теплоты и противодействием произведенному нами нагреванию смеси.

Домашнее задание

1. В какую сторону сместится равновесие

2S_(тв) + 3 O_2(газ)2 SO_3(газ);Н < 0,

а) при увеличении концентрации исходных веществ;

б) при увеличении концентрации продуктов реакции?

2. В какую сторону сместится равновесие реакций

а) 2Н₂S_(газ)2Н_2(газ)+S_2(газ);Н = 40,2 кДж,

б) N₂O_4(газ)2NO_2(газ);Н = 66,7 кДж,

в) СО_(газ)+ Н₂O_(пар)СO_2(газ)+ Н_2(газ);Н = - 41,1 кДж

при повышении температуры?

3. Как отразится повышение давления на равновесии реакций:

2 Н_2(газ)+ О_2(газ)2 Н₂O,

СаСО_3(тв)СаО_(тв)+ СО_2(газ).

4. Укажите, какими изменениями концентраций реагирующих веществ можно сдвинуть вправо равновесие реакции

CO_2(газ)+ С_(тв)2 СО_(газ).

5. Приведите примеры объяснения смещения химических равновесий в организме животного на основании принципа Ле Шателье.