Обратимостта на химични реакции - решаването на проблемите на контрол

Реакциите срещащи едновременно в две противоположни посоки, наречени обратими. Реакции, възникнали от ляво на дясно, се нарича права, и от дясно на ляво - обратно. Например: състояние, при което скоростта на реакцията напред е реципрочната стойност на скоростта на реакцията се нарича химически равновесие. Това е динамична и се характеризира с химически равновесие константа (K ^ ,,), които в обща форма за обратима реакция mA + Nb рС + QD е изразена както следва: където [А], [В], [С], [D] - равновесие концентрация на вещества; m, п, р, Q - стехиометрични коефициенти в уравнението на реакцията. Отместване химически равновесие с промяната в условия предмет на принципа на Le Шателие: ако на система в равновесие е произведено всякакво външно действие (промяна на концентрация, температура, налягане), тя благоприятства поток на една от двете противоположни реакции, че намалява външни въздействия. противодейства на натрупване продължава до момента, в системата достига ново равновесие, съответстващо на новите условия. (Т) Влияние на температурата. Тъй като температурата се повишава, равновесието се измества към ендотермична реакция, и обратно, когато температурата се понижава, равновесието се измества към страната на екзотермичната реакция. [2] Ефектът на налягане. повишаване на налягането на газа атмосфери измества равновесието към реакцията води до намаляване на обема. [3] Влияние на концентрация. Увеличаването на концентрацията на изходните материали води до изместване на равновесието към образуване на реакционни продукти и реакционни продукти увеличаване на концентрация води до изместване на равновесието към образуване на изходните материали. Ще подчертая, че въвеждането на катализатор в системата не води до промяна в равновесие, тъй като това е също толкова променена скорост напред и назад реакции. ПРИМЕР 1 п I I Както засяга температурата на равновесие повиши Разтворът: Съгласно принцип равновесие на системата Jle Шателие като температурата се увеличава трябва да бъдат преместени към ендотермичната реакция. В нашия случай - към обратната реакция. Пример 2. Взаимодействие на азотен оксид (IV), изразена чрез уравнението 2NO + Н 02 ± 2N02. Как да променя скоростта на движение напред и назад реакции, ако се увеличи натиска 3 пъти, а температурата остава постоянна? Означава ли това да доведе до промяна на скоростта на промяна равновесие? Решение: Да предположим, че за повишаване на налягането в равновесната концентрация на азотен оксид (I), кислород и азот оксид (IV) след това се скорост на прякото взаимодействие на скоростта на обратна реакция с повишаване на налягането 3 пъти в същото време се увеличи концентрацията на всички реагенти напред скорост на реакцията става: скорост на обратната реакция ще стане: n2 - k2 (3в) 2 - k29s2. Следователно, скоростта на реакцията напред се е увеличил с 27 пъти, и обратна връзка - 9 пъти. Баланс ще се измести в посока на реакцията напред, което е в съответствие с принципа на Льо Шателие. Пример 3. Като се отразяват на баланс в система а) намаляване на налягането; б) повишаване на температурата; в) повишаване на концентрацията на изходните материали? Решение: Според принцип Льо Шателие да, загубата на налягане ще доведе до промяна в равновесието към реакцията, водеща до увеличаване на обема му, т.е. по посока на обратната реакция ... Повишаване на температурата води до равновесие промяна в посоката на ендотермична реакция, т.е.. Е. По посока на обратната реакция. Накрая, увеличаване на концентрацията на изходните материали ще се измести равновесието към образуване на реакционни продукти, т.е.. Е. В посоката на реакцията напред. Въпроси и задачи за самоопределение 1. Какви реакции са необратими? Дайте примери. 2. Каква реакция се нарича обратим? Защо те не отскубне? Дайте примери. 3. Какво се нарича химичен равновесие? Това е статичен или динамичен? 4. Какво се нарича химичен постоянно равновесие и физически смисъл има? 5. Какви фактори влияят на състоянието на химически равновесие? 6. Каква е същността на принципа Jle Шателие? 7. Как катализаторите за състоянието на химически равновесие? 8. Както е засегнати от: а) намаляване на налягането; б) повишаване на температурата; в) повишаване на концентрацията при равновесие на системата 9. Както е отразено в увеличаване на равновесие налягане в следните системи: 10. Промените в концентрацията на реагентите, които могат да се измести равновесието на реакцията към полето 11. Илюстрира реакцията синтез на амоняк, което фактори може да се измести равновесието на процеса към образуването на амоняк ? 12. Как да променя скоростта на движение напред и назад реакции. ако обемът на газовата смес се намалява три пъти? В каква посока ще се измести на химическата равновесието при по-високи температури? 13. В коя посока ще се измести равновесието на Н2 система + Т ± H2S, ако а) увеличаване на концентрацията на водород, б) понижаване на концентрацията на сероводород? 14. В коя посока ще се измести равновесието в системи с повишаване на температурата: 15. В затворена система, в присъствието на каталитична реакция между хлороводород и кислород е обратимо: Какво влияние на равновесната концентрация на хлор ще осигури: а) увеличаване на налягането; б) увеличаване на концентрацията на кислород; в) повишаване на температурата? 16. Изчисли равновесната константа за обратима реакция на Уравнение течаща знаейки, че при равновесие [N02] - 0,06 мол / л, [NO] = 0,24 мол / л [02] = 0.12 мол / л , Отговор: 1.92. 17. Изчислете равновесната константа за процеса: ако определена температура от първоначалното състояние, взети на пет мола от СО и С12 образува четири мола 1,5 мола SOS12. Отговор: 0171. 18. определена температура равновесие постоянен процес Н2 а (г) + НСОН (ж) + ± СН3ОН (Z) е равно на 1. началните концентрации на Н2 (Т) и НСОН (г) е 4 мол / л и 3 мол / л, съответно. Какво е равновесната концентрация на СН3ОН (д)? А: 2 мол / л. 19. реакцията протича съгласно уравнението т ± 2А V. първоначалната концентрация на веществото А е равно на 0,2 мол / л. Равновесната константа на реакцията е 0.5. Изчислява равновесните концентрации на реагентите. А: 0,015 мол / л; 0,170 мол / л. 20. В коя посока ще се измести равновесието на реакцията: 3Fe + 4х20 т ± Fe304 + 4H2 1) с увеличаване на концентрацията на водород; 2) чрез увеличаване на концентрацията на водна пара? 21. при определена температура концентрацията равновесие на серен диоксид, генерирани от 2S02 реакционната + 02 2S03, е 0,02 мола / л. Началните концентрации на серен диоксид и кислород са, съответно, 0.06 и 0.07 мол / л. Изчислява равновесната константа на реакцията. Отговор: 4.17. Как ще повишаването на налягането при постоянна температура на равновесието в следните системи. В каква посока ще се измести равновесието в процеса на преглед, при повишаването на температурата? 23. факторите (налягане, температура, катализатор) допринася равновесие реакция изместване към образуването на СО? Мотивиране на отговор. 24. Как ще се увеличи налягането на химично равновесие в обратим система 25. Както ще засягат повишаването на температурата и намаляване на налягането на химически равновесие в обратим система