- •Передмова
- •Робоча програма
- •Приклади виконання завдань
- •Контрольні завдання
- •Основні класи неорганічних сполук основні поняття та визначення
- •Приклади виконання завдань
- •Контрольні завдання
- •Термохімія та термохімічні розрахунки основні поняття та визначення
- •Приклади виконання завдань
- •Контрольні завдання
- •Ентропія, енергія гіббса та напрямленість процесів основні поняття та визначення
- •Приклади виконання завдань
- •Визначити можливість перебігу реакції
- •Визначити, за якої температури настане рівновага в системі
- •Контрольні завдання
- •Хімічна кінетика основні поняття та визначення
- •Приклади виконання завдань
- •Визначити швидкість реакції ,
- •Контрольні завдання
- •Хімічна рівновага основні поняття та визначення
- •Приклади виконання завдань
- •Контрольні завдання
- •241-260.Як треба змінити а) температуру, б) тиск, в) концентрації реагуючих речовин в системі для зміщення рівноваги в напрямку прямої реакції?
- •II модуль розчини. Концентрації розчинів основні поняття та визначення
- •Приклади виконання завдань
- •Контрольні завдання
- •Властивості розчинів неелектролітів. Основні поняття та визначення
- •Приклади виконання завдань
- •Контрольні завдання
- •Електролітична дисоціація ступінь та константа дисоціації основні поняття та визначення
Хімічна рівновага основні поняття та визначення
Оборотні реакції |
- реакції, які одночасно відбуваються у двох взаємно протилежних напрямках.
|
Хімічна рівновага
|
- стан системи, при якому швидкості прямої і зворотної реакцій однакові. |
Константа хімічної рівноваги К |
- відношення константи швидкості прямої реакції kпр до константи швидкості зворотної реакції kзв, або відношення добутку рівноважних концентрацій продуктів реакції до добутку рівноважних концентрацій вихідних речовин у степенях, що дорівнюють їхнім стехіометричним коефіцієнтам: .
|
Зміщення хімічної рівноваги
|
- перехід реакційної системи з одного стану рівноваги в інший. |
Принцип Ле Шательє |
- якщо умови, за яких система знаходиться в рівновазі змінити, рівновага зміщується в напрямку процесів, які протидіють цій зміні. |
Приклади виконання завдань
Приклад 1. Розрахунок константи рівноваги реакції за рівноважними концентраціями реагуючих речовин і визначення їхніх вихідних концентрацій.
Розрахувати константу рівноваги реакції , та вихідні концентрації SO2іO2, якщо на момент рівноваги встановилися концентрації: [SO2] = 1,8 моль/л, [О2] = 0,9 моль/л, [SO3] = 4,2 моль/л.
Розв’язання. Константа рівноваги К визначається відношенням добутку рівноважних концентрацій продуктів реакції до добутку рівноважних концентрацій вихідних речовин, взятих у степенях, рівних стехіометричним коефіцієнтам. Для даної реакції К розраховується за формулою:
Вихідні концентрації сульфур(IV) оксиду і кисню знаходимо на підставі рівняння реакції та за формулою Свих=Среаг+Срівн.
Як видно з рівняння реакції з 2 моль SO2утворюється 2 моль SO3. Отже на утворення 4,2 моль SO3витрачається 4,2 моль SO2.
Тоді (моль/л).
Розраховуємо . Як видно з рівняння реакції 1 моль О2дає 2 моль SO3, тоді 4.2 моль SO3потребують 2,1 моль О2і=2,1+0,9=3,0 (моль/л).
Приклад 2. Визначення рівноважної концентрації за величиною константи рівноваги та обчислення вихідних концентрацій реагуючих речовин.
При деякій температурі константа рівноваги реакції дорівнює0,415.Визначити рівноважну і вихідну концентрації хлору та вихідну концентрацію нітроген(II) оксиду, якщо на момент рівноваги встановилися концентрації: [NO] = 0,4моль/л, [NOCl]=0,1моль/л.
Розв’язання. Оскільки константа рівноваги даної реакції обчислюється через рівноважні концентрації за формулою , то рівноважна концентрація хлору розраховується за формулою:;
(моль/л).
Вихідні концентрації NO і Cl2пов’язані з рівноважними концентраціями співвідношенням: Свих = Среаг + Срівн.
Кількість NO і Cl2, що прореагували, знаходимо на підставі рівняння реакції. Як видно з рівняння для утворення 2 моль NOCl витрачається 2 моль NO, тоді для утворення 0,1 моль NOCl має прореагувати 0,1 моль NO. Таким чином
Свих NO = 0,1 +0,4 = 0,5 (моль/л).
Аналогічні міркування і стосовно хлору. На утворення 2 моль NOCl витрачається 1 моль Cl2, а на утворення 0,1 моль NOCl необхідно 0,05 моль Cl2. Отже (моль/л).
Приклад 3. Визначення напрямку зміщення хімічної рівноваги за принципом Ле Шательє.
Як треба змінити а) температуру, б) тиск, в) концентрації реагуючих речовин для зміщення рівноваги в системі
кДж
в сторону утворення метанолу.
Відповідь. Напрямок зміщення рівноваги визначається за принципом Ле Шательє: якщо на систему, що перебуває у стані рівноваги, чиниться будь-який зовнішній вплив, то він сприяє перебігу тієї з двох протилежних реакцій, яка протидіє цьому впливу.
а) Оскільки реакція утворення СН3ОН (ΔН >0) ендотермічна, тобто супроводжується поглинанням теплоти, то для зміщення стану рівноваги в бік прямої реакції треба підвищити температуру.
б) Оскільки пряма реакція супроводжується зменшенням числа молей газоподібних речовин, тобто зменшенням тиску в системі, то для зміщення рівноваги в бік прямої реакції треба підвищити тиск.
в) Для зміщення рівноваги в бік утворення метанолу необхідно збільшити концентрації вихідних речовин СО2 і Н2 та зменшити концентрацію продукта реакції СН3ОН.