Hogyan fog elmozdulni a kémiai egyensúly a rendszerben. Kémiai egyensúly, egyensúlyi eltolódás

A reakcióban a kémiai egyensúly a reakciótermék képződése felé tolódik el, amikor

1) nyomáscsökkenés

2) növekvő hőmérséklet

3) katalizátor hozzáadása

4) hidrogén hozzáadása

Magyarázat.

A nyomáscsökkenés (külső hatás) a nyomást növelő folyamatok felerősödéséhez vezet, ami azt jelenti, hogy az egyensúly több (nyomást létrehozó) gáznemű részecske irányába tolódik el, pl. a reagensek felé.

Amikor a hőmérséklet emelkedik (külső hatás), a rendszer hajlamos lesz a hőmérséklet csökkentésére, ami azt jelenti, hogy a hőelnyelési folyamat felerősödik. az egyensúly az endoterm reakció felé tolódik el, azaz. a reagensek felé.

A hidrogén hozzáadása (külső hatás) a hidrogént fogyasztó folyamatok felerősödéséhez vezet, pl. az egyensúly a reakciótermék felé tolódik el

Válasz: 4

Forrás: Yandex: Egységes államvizsga képzési munka kémiából. 1.opció.

Az egyensúly a kiindulási anyagok felé tolódik el, amikor

1) csökkenő nyomás

2) fűtés

3) katalizátor bevezetése

4) hidrogén hozzáadása

Magyarázat.

Le Chatelier-elv - ha egy egyensúlyban lévő rendszert kívülről befolyásolunk bármely egyensúlyi feltétel (hőmérséklet, nyomás, koncentráció) megváltoztatásával, akkor a rendszerben a külső hatás kompenzálására irányuló folyamatok felerősödnek.

A nyomáscsökkenés (külső hatás) a nyomást növelő folyamatok felerősödéséhez vezet, ami azt jelenti, hogy az egyensúly több (nyomást létrehozó) gáznemű részecske irányába tolódik el, pl. a reakciótermékek felé.

Amikor a hőmérséklet emelkedik (külső hatás), a rendszer hajlamos lesz a hőmérséklet csökkentésére, ami azt jelenti, hogy a hőelnyelési folyamat felerősödik. az egyensúly az endoterm reakció felé tolódik el, azaz. a reakciótermékek felé.

A katalizátor nem befolyásolja az egyensúlyi eltolódást

A hidrogén hozzáadása (külső hatás) a hidrogént fogyasztó folyamatok felerősödéséhez vezet, pl. az egyensúly a kiindulási anyagok felé tolódik el

Válasz: 4

Forrás: Yandex: Egységes államvizsga képzési munka kémiából. 2. lehetőség.

a kémiai egyensúly jobbra tolódása hozzájárul ahhoz

1) a hőmérséklet csökkenése

2) a szén-monoxid koncentrációjának növekedése (II)

3) nyomásnövekedés

4) a klórkoncentráció csökkentése

Magyarázat.

Elemezni kell a reakciót, és ki kell deríteni, hogy milyen tényezők járulnak hozzá az egyensúly jobbra tolásához. A reakció endoterm, a gáznemű termékek térfogatának növekedésével megy végbe, homogén, gázfázisban fordul elő. Le Chatelier elve szerint a rendszernek van reakciója a külső cselekvésre. Ezért az egyensúly jobbra tolható el, ha a hőmérsékletet emeljük, a nyomást csökkentjük, növeljük a kiindulási anyagok koncentrációját, vagy csökkentjük a reakciótermékek mennyiségét. Miután ezeket a paramétereket összevettük a válaszlehetőségekkel, a 4-es választ választjuk.

Válasz: 4

A kémiai egyensúly balra tolódása reakcióban

hozzájárul majd

1) a klór koncentrációjának csökkentése

2) a hidrogén-klorid koncentrációjának csökkentése

3) nyomásnövekedés

4) a hőmérséklet csökkenése

Magyarázat.

Az egyensúlyban lévő rendszerre gyakorolt ​​hatást ellenállás kíséri. Amikor a kiindulási anyagok koncentrációja csökken, az egyensúly ezen anyagok képződése felé tolódik el, azaz. balra.

Jekaterina Kolobova 15.05.2013 23:04

A válasz helytelen. Csökkenteni kell a hőmérsékletet (a hőmérséklet csökkenésével az egyensúly az exoterm evolúció felé tolódik el)

Alekszandr Ivanov

A hőmérséklet csökkenésével az egyensúly az exoterm felszabadulás felé tolódik el, pl. jobbra.

Tehát a válasz helyes

·

V. Katalizátor használatakor ebben a rendszerben nincs eltolódás a kémiai egyensúlyban.

B. A hőmérséklet emelkedésével a kémiai egyensúly ebben a rendszerben a kiindulási anyagok felé tolódik el.

1) csak A helyes

2) csak B a helyes

3) mindkét ítélet helyes

4) mindkét ítélet helytelen

Magyarázat.

Katalizátor használatakor ebben a rendszerben nem fordul elő a kémiai egyensúly eltolódása, mert A katalizátor felgyorsítja mind az előre, mind a fordított reakciókat.

A hőmérséklet emelkedésével ebben a rendszerben a kémiai egyensúly a kiindulási anyagok felé tolódik el, mert a fordított reakció endoterm. A hőmérséklet növelése a rendszerben az endoterm reakció sebességének növekedéséhez vezet.

Válasz: 3

az ellenkező reakció felé tolódik el, ha

1) növeli a vérnyomást

2) adjunk hozzá katalizátort

3) csökkenti a koncentrációt

4) növelje a hőmérsékletet

Magyarázat.

A rendszerben a kémiai egyensúly a fordított reakció felé tolódik el, ha a fordított reakció sebességét növeljük. A következőképpen érvelünk: a fordított reakció egy exoterm reakció, amely a gázok térfogatának csökkenésével megy végbe. Ha csökkenti a hőmérsékletet és növeli a nyomást, az egyensúly az ellenkező reakció felé tolódik el.

Válasz: 1

Helyesek-e a következő ítéletek a rendszer kémiai egyensúlyának eltolódásáról?

A. A hőmérséklet csökkenésével a kémiai egyensúly egy adott rendszerben eltolódik

a reakciótermékek felé.

B. Amikor a metanol koncentráció csökken, a rendszer egyensúlya a reakciótermékek felé tolódik el.

1) csak A helyes

2) csak B a helyes

3) mindkét ítélet helyes

4) mindkét ítélet helytelen

Magyarázat.

A hőmérséklet csökkenésével a kémiai egyensúly egy adott rendszerben eltolódik

a reakciótermékekre nézve ez igaz, mert a közvetlen reakció exoterm.

A metanol koncentrációjának csökkenésével a rendszer egyensúlya a reakciótermékek felé tolódik el, ez igaz, mert ha egy anyag koncentrációja csökken, gyorsabban megy végbe az a reakció, amelynek eredményeként ez az anyag keletkezik

Válasz: 3

Melyik rendszerben nincs hatással a nyomásváltozás gyakorlatilag a kémiai egyensúly eltolódására?

Magyarázat.

Annak elkerülése érdekében, hogy az egyensúly a nyomás változásakor jobbra tolódjon el, szükséges, hogy a rendszerben ne változzon a nyomás. A nyomás az adott rendszerben lévő gáznemű anyagok mennyiségétől függ. Számítsuk ki a gáznemű anyagok térfogatát az egyenlet bal és jobb oldalán (együtthatók segítségével).

Ez lesz a 3-as reakció

Válasz: 3

Helyesek-e a következő ítéletek a rendszer kémiai egyensúlyának eltolódásáról?

V. Amikor a nyomás csökken, a kémiai egyensúly ebben a rendszerben eltolódik

a reakciótermék felé.

B. A szén-dioxid koncentrációjának növekedésével a rendszer kémiai egyensúlya a reakciótermék felé tolódik el.

1) csak A helyes

2) csak B a helyes

3) mindkét ítélet helyes

4) mindkét ítélet helytelen

Magyarázat.

Le Chatelier-elv - ha egy egyensúlyban lévő rendszert kívülről befolyásolunk bármely egyensúlyi feltétel (hőmérséklet, nyomás, koncentráció) megváltoztatásával, akkor a rendszerben a külső hatás kompenzálására irányuló folyamatok felerősödnek.

A nyomáscsökkenés (külső hatás) a nyomást növelő folyamatok felerősödéséhez vezet, ami azt jelenti, hogy az egyensúly nagyobb számú gázhalmazállapotú részecske (amelyek nyomást keltenek), azaz a reagensek felé tolódik el. Az A állítás helytelen.

A szén-dioxid hozzáadása (külső hatás) a szén-dioxidot fogyasztó folyamatok felerősödéséhez vezet, azaz az egyensúly a reagensek felé tolódik el. A B állítás helytelen.

Válasz: mindkét állítás helytelen.

Válasz: 4

Kémiai egyensúly a rendszerben

ennek következtében a kiindulási anyagok felé tolódik el

1) a hidrogén koncentrációjának növelése

2) hőmérséklet-emelkedés

3) nyomásnövekedés

4) katalizátor használata

Magyarázat.

A közvetlen reakció exoterm, a fordított reakció endoterm, ezért a hőmérséklet emelkedésével az egyensúly a kiindulási anyagok felé tolódik el.

Válasz: 2

Magyarázat.

Ahhoz, hogy az egyensúly a nyomás növekedésével jobbra tolódjon el, szükséges, hogy a közvetlen reakció a gázok térfogatának csökkenésével történjen. Számítsuk ki a gáznemű anyagok térfogatát! az egyenlet bal és jobb oldalán.

Ez lesz a 3-as reakció

Válasz: 3

Helyesek-e a következő ítéletek a rendszer kémiai egyensúlyának eltolódásáról?

V. A hőmérséklet emelkedésével a kémiai egyensúly ebben a rendszerben eltolódik

a reakciótermékek felé.

B. Amikor a szén-dioxid koncentrációja csökken, a rendszer egyensúlya a reakciótermékek felé tolódik el.

1) csak A helyes

2) csak B a helyes

3) mindkét ítélet helyes

4) mindkét ítélet helytelen

Magyarázat.

Az előre irányuló reakció exoterm, a fordított reakció endoterm, ezért a hőmérséklet emelkedésével az egyensúly a fordított reakció felé tolódik el. (az első állítás hamis)

A kiindulási anyagok koncentrációjának növekedésével az egyensúly az előrehaladó reakció felé tolódik el, a reakciótermékek koncentrációjának növekedésével az egyensúly a fordított reakció felé tolódik el. Amikor egy anyag koncentrációja csökken, gyorsabban megy végbe az a reakció, amelynek eredményeként ez az anyag keletkezik. (a második állítás igaz)

Válasz: 2

Anton Golyshev

Nem - a magyarázat helyesen van megírva, olvassa el figyelmesebben. A szén-dioxid koncentrációjának csökkenésével az egyensúly a keletkezésének reakciója – a termékek felé – eltolódik.

Lisa Korovina 04.06.2013 18:36

A feladat így szól:

B. A szén-dioxid koncentrációjának csökkenésével a rendszer egyensúlya a reakciótermékek felé tolódik el... Ha jól értem, a reakcióban a jobb oldal a reakciótermékek. Ebből következik, hogy mindkét lehetőség helyes!

Alekszandr Ivanov

Ebből következik, hogy a második állítás igaz.

·

Rendszerben

A kémiai egyensúly balra tolódása akkor következik be

1) nyomáscsökkenés

2) csökkenő hőmérséklet

3) az oxigénkoncentráció növelése

4) katalizátor hozzáadása

Magyarázat.

Számítsuk ki a gáznemű termékek mennyiségét a reakció jobb és bal oldalán (együtthatókkal).

3 és 2. Ebből láthatjuk, hogy ha a nyomást csökkentjük, akkor az egyensúly balra tolódik el, mert a rendszer arra törekszik, hogy helyreállítsa az egyensúlyt a rendszerben.

Válasz: 1

Rendszerben

1) nyomásnövekedés

2) a szén-monoxid koncentrációjának növekedése (IV)

3) a hőmérséklet csökkenése

4) az oxigénkoncentráció növekedése

Magyarázat.

Le Chatelier-elv - ha egy egyensúlyban lévő rendszert kívülről befolyásolunk bármely egyensúlyi feltétel (hőmérséklet, nyomás, koncentráció) megváltoztatásával, akkor a rendszerben a külső hatás kompenzálására irányuló folyamatok felerősödnek.

A nyomásnövekedés (külső hatás) a nyomáscsökkentő folyamatok felerősödéséhez vezet, ami azt jelenti, hogy az egyensúlyi állapot kisebb számú (nyomást létrehozó) gáznemű részecske irányába tolódik el, pl. a reakciótermékek felé.

A szén-monoxid (IV) hozzáadása (külső hatás) a szén-monoxidot (IV) fogyasztó folyamatok felerősödéséhez vezet, pl. az egyensúly a kiindulási anyagok felé tolódik el

Amikor a hőmérséklet csökken (külső hatás), a rendszer hajlamos a hőmérséklet emelésére, ami azt jelenti, hogy a hőleadás folyamata felerősödik. Az egyensúly az exoterm reakció felé tolódik el, azaz. a reakciótermékek felé.

Az oxigén hozzáadása (külső hatás) az oxigént fogyasztó folyamatok növekedéséhez vezet, pl. az egyensúly a reakciótermékek felé tolódik el.

Válasz: 2

A. Amikor a hőmérséklet emelkedik ebben a rendszerben, a kémiai egyensúly nem változik,

B. A hidrogénkoncentráció növekedésével a rendszer egyensúlya a kiindulási anyagok felé tolódik el.

1) csak A helyes

2) csak B a helyes

3) mindkét ítélet helyes

4) mindkét ítélet helytelen

Magyarázat.

Le Chatelier szabálya szerint, mivel közvetlen reakcióban hő szabadul fel, ha növekszik, az egyensúly balra tolódik el; Továbbá, mivel a hidrogén reagens, a hidrogénkoncentráció növekedésével a rendszerben az egyensúly a termékek felé tolódik el. Így mindkét állítás helytelen.

Válasz: 4

Rendszerben

a kémiai egyensúly eltolódása az észter képződése felé járul hozzá

1) metanol hozzáadása

2) nyomásnövekedés

3) az éter koncentrációjának növelése

4) nátrium-hidroxid hozzáadása

Magyarázat.

Bármely kiindulási anyag hozzáadásakor (a koncentráció növelésekor) az egyensúly a reakciótermékek felé tolódik el.

Válasz: 1

Melyik rendszerben tolódik el a kémiai egyensúly a nyomás növekedésével a kiindulási anyagok felé?

Magyarázat.

A nyomás növekedése vagy csökkenése csak azokban a folyamatokban tudja eltolni az egyensúlyt, amelyekben gáznemű anyagok vesznek részt, és amelyek térfogatváltozással lépnek fel.

Ahhoz, hogy az egyensúlyt a növekvő nyomású kiindulási anyagok felé toljuk el, olyan feltételek szükségesek, hogy a folyamat térfogatnövekedéssel folyjon.

Ez a 2. folyamat. (A kiindulási anyagok 1 térfogat, a reakciótermékek 2)

Válasz: 2

Melyik rendszerben tolja el balra a hidrogénkoncentráció növekedése a kémiai egyensúlyt?

Magyarázat.

Ha a hidrogénkoncentráció növekedése balra tolja el a kémiai egyensúlyt, akkor hidrogénről, mint reakciótermékről beszélünk. A reakciótermék csak a 3. lehetőségnél hidrogén.

Válasz: 3

Rendszerben

A kémiai egyensúly jobbra tolódását elősegíti

1) a hőmérséklet emelkedése

2) nyomáscsökkenés

3) a klórkoncentráció növekedése

4) a kén-oxid koncentrációjának csökkentése (IV)

Magyarázat.

Bármely kiindulási anyag koncentrációjának növekedése jobbra tolja el a kémiai egyensúlyt.

Válasz: 3

a kémiai egyensúly eltolódása a kiindulási anyagok irányába hozzájárul

1) nyomáscsökkenés

2) a hőmérséklet csökkenése

3) a koncentráció növekedése

4) a koncentráció csökkenése

Magyarázat.

Ez a reakció a térfogat csökkenésével megy végbe. A nyomás csökkenésével a térfogat növekszik, ezért az egyensúly a térfogat növekedése felé tolódik el. Ebben a reakcióban a kiindulási anyagok felé, pl. balra.

Válasz: 1

Alekszandr Ivanov

Ha csökkenti az SO 3 koncentrációt, az egyensúly a SO 3 koncentrációt növelő reakció felé tolódik el, vagyis jobbra (a reakciótermék felé)

·

Kémiai egyensúly a rendszerben

jobbra tolódik, amikor

1) növekvő nyomás

2) csökkenő hőmérséklet

3) növekvő koncentráció

4) növekvő hőmérséklet

Magyarázat.

A nyomás növekedésével, a hőmérséklet csökkenésével vagy a koncentráció növekedésével az egyensúly Le Chatelier szabálya szerint balra tolódik el, csak a hőmérséklet emelkedésével tolódik el az egyensúly jobbra.

Válasz: 4

A rendszer kémiai egyensúlyi állapotáról

nem befolyásolja

1) nyomásnövekedés

2) a koncentráció növekedése

3) a hőmérséklet emelkedése

4) a hőmérséklet csökkenése

Magyarázat.

Mivel ez egy homogén reakció, amelyet nem kísér térfogatváltozás, a nyomásnövekedés nem befolyásolja a rendszer kémiai egyensúlyi állapotát.

Válasz: 1

Melyik rendszerben tolódik el a kémiai egyensúly a nyomás növekedésével a kiindulási anyagok felé?

Magyarázat.

Le Chatelier szabálya szerint a nyomás növekedésével a kémiai egyensúly homogén reakcióban a kiindulási anyagok felé tolódik el, amihez a gáznemű termékek mólszámának növekedése társul. Csak egy ilyen reakció van - a második.

Válasz: 2

A rendszer kémiai egyensúlyi állapotáról

nem befolyásolja

1) nyomásnövekedés

2) a koncentráció növekedése

3) a hőmérséklet emelkedése

4) a hőmérséklet csökkenése

Magyarázat.

A hőmérséklet és az anyagok koncentrációjának változása befolyásolja a kémiai egyensúly állapotát. Ebben az esetben a gáz halmazállapotú anyagok mennyisége a bal és a jobb oldalon azonos, ezért bár a reakció gáznemű anyagok részvételével megy végbe, a nyomásnövekedés nem befolyásolja a kémiai egyensúly állapotát.

Válasz: 1

Kémiai egyensúly a rendszerben

jobbra tolódik, amikor

1) növekvő nyomás

2) növekvő koncentráció

3) a hőmérséklet csökkentése

4) növekvő hőmérséklet

Magyarázat.

Mivel nem homogén reakcióról van szó, a nyomásváltozás nem befolyásolja, a szén-dioxid-koncentráció növekedése balra tolja el az egyensúlyt. Mivel a hő közvetlen reakcióban abszorbeálódik, ennek növekedése az egyensúly jobbra tolásához vezet.

Válasz: 4

Melyik rendszerben nincs hatással a nyomásváltozás gyakorlatilag a kémiai egyensúly eltolódására?

Magyarázat.

Homogén reakciók esetén a nyomásváltozás gyakorlatilag nincs hatással a kémiai egyensúly eltolódására olyan rendszerekben, amelyekben a reakció során nem változik a gáznemű anyagok mólszáma. Ebben az esetben a 3-as reakciószám.

Válasz: 3

A rendszerben a kémiai egyensúly eltolódását a kiindulási anyagok irányába segíti elő

1) nyomáscsökkenés

2) a hőmérséklet csökkenése

3) a koncentráció csökkenése

4) a koncentráció növekedése

Magyarázat.

Mivel ez a reakció homogén, és a gáznemű anyagok mólszámának csökkenésével jár, a nyomás csökkenésével az egyensúly balra tolódik el ebben a rendszerben.

Válasz: 1

Helyesek-e a következő ítéletek a rendszer kémiai egyensúlyának eltolódásáról?

V. A nyomás növekedésével a kémiai egyensúly a reakciótermék felé tolódik el.

B. Amikor a hőmérséklet csökken, a kémiai egyensúly ebben a rendszerben a reakciótermék felé tolódik el.

1) csak A helyes

2) csak B a helyes

3) mindkét ítélet helyes

4) mindkét ítélet helytelen

Magyarázat.

Mivel homogén reakcióról van szó, a gázok mólszámának csökkenésével jár együtt, a nyomás növekedésével a kémiai egyensúly a reakciótermék felé tolódik el. Ezen túlmenően, amikor közvetlen reakció lép fel, hő szabadul fel, így a hőmérséklet csökkenésekor a kémiai egyensúly ebben a rendszerben a reakciótermék felé tolódik el. Mindkét ítélet helyes.

Válasz: 3

Rendszerben

a kémiai egyensúly jobbra tolódása akkor fog bekövetkezni

1) növekvő nyomás

2) növekvő hőmérséklet

3) a kén-oxid (VI) koncentrációjának növelése

4) katalizátor hozzáadása

Magyarázat.

Ebben a rendszerben a gáz halmazállapotú anyagok mennyisége a bal oldalon nagyobb, mint a jobb oldalon, azaz közvetlen reakció esetén a nyomás csökken, így a nyomásnövekedés a kémiai egyensúly jobbra tolódását okozza.

Válasz: 1

Helyesek-e a következő ítéletek a rendszer kémiai egyensúlyának eltolódásáról?

V. A hőmérséklet emelkedésével a kémiai egyensúly ebben a rendszerben a kiindulási anyagok felé tolódik el.

B. A nitrogén-monoxid (II) koncentrációjának növekedésével a rendszer egyensúlya a kiindulási anyagok felé tolódik el.

1) csak A helyes

2) csak B a helyes

3) mindkét ítélet helyes

4) mindkét ítélet helytelen

Magyarázat.

Mivel ebben a rendszerben hő szabadul fel, Le Chatelier szabálya szerint a hőmérséklet emelkedésével, a kémiai egyensúly ebben a rendszerben valójában a kiindulási anyagok felé tolódik el. Mivel a nitrogén-monoxid (II) reagens, koncentrációjának növekedésével az egyensúly a termékek felé tolódik el.

Válasz: 1

Helyesek-e a következő ítéletek a rendszer kémiai egyensúlyának eltolódásáról?

V. A hőmérséklet csökkenésével a kémiai egyensúly ebben a rendszerben a reakciótermékek felé tolódik el.

B. Amikor a szén-monoxid koncentrációja csökken, a rendszer egyensúlya a reakciótermékek felé tolódik el.

1) csak A helyes

2) csak B a helyes

3) mindkét ítélet helyes

4) mindkét ítélet helytelen

Magyarázat.

Ebben a reakcióban hő szabadul fel, így a hőmérséklet csökkenésével a kémiai egyensúly ebben a rendszerben ténylegesen a reakciótermékek felé tolódik el. Mivel a szén-monoxid reagens, koncentrációjának csökkenése az egyensúly eltolódását okozza a kialakulása felé, vagyis a reagensek felé.

Válasz: 1

Rendszerben

a kémiai egyensúly jobbra tolódása akkor fog bekövetkezni

1) növekvő nyomás

2) növekvő hőmérséklet

3) a kén-oxid (VI) koncentrációjának növelése

4) katalizátor hozzáadása

Magyarázat.

Ebben a homogén reakcióban a gáznemű anyagok móljainak száma csökken, így a nyomás növekedésével a kémiai egyensúly jobbra tolódik.

Válasz: 1

Kémiai egyensúly a rendszerben

jobbra tolódik, amikor

1) növekvő nyomás

2) növekvő koncentráció

3) a hőmérséklet csökkentése

4) növekvő hőmérséklet

Magyarázat.

A nyomás növekedésével, a koncentráció növekedésével vagy a hőmérséklet csökkenésével az egyensúly ezeknek a hatásoknak a csökkenése felé tolódik el - azaz balra. És mivel a reakció endoterm, csak a hőmérséklet emelkedésével tolódik el az egyensúly jobbra.

Válasz: 4

A nyomás növekedésével a reverzibilis reakcióban a termék(ek) hozama csökken

1) N 2 (g) + 3H 2 (g) 2NH3 (g)

2) C 2 H 4 (g) + H 2 O (g) C 2 H 5OH (g)

3) C (tv) + CO 2 (g) 2CO (g)

4) 3Fe (tv) + 4H 2 O (g) Fe 3 O 4 (tv) + 4H 2 (g)

Magyarázat.

Le Chatelier elve szerint, ha egy kémiai egyensúlyi állapotban lévő rendszert kívülről befolyásolunk bármely egyensúlyi feltétel (hőmérséklet, nyomás, koncentráció) megváltoztatásával, akkor a rendszerben az egyensúly abba az irányba tolódik el, amelyik csökkenti a hatást. .

Itt olyan reakciót kell találnunk, amelyben a nyomás növekedésével az egyensúly balra tolódik el. Ebben a reakcióban a gáz halmazállapotú anyagok móljainak a jobb oldalon nagyobbnak kell lennie, mint a bal oldalon. Ez a 3-as reakció.

Válasz: 3

a reakciótermékek felé tolódik el, amikor

1) csökkenő hőmérséklet

2) nyomáscsökkenés

3) katalizátor használatával

4) növekvő hőmérséklet

Magyarázat.

Le Chatelier elve szerint, ha egy kémiai egyensúlyi állapotban lévő rendszert kívülről befolyásolunk bármely egyensúlyi feltétel (hőmérséklet, nyomás, koncentráció) megváltoztatásával, akkor a rendszerben az egyensúly abba az irányba tolódik el, amelyik csökkenti a hatást. .

Az endoterm reakció egyensúlya a hőmérséklet emelkedésével jobbra tolódik el.

Válasz: 4

Forrás: Egységes államvizsga kémiából 2013.06.10. Fő hullám. Távol-Kelet. 2. lehetőség.

REAKCIÓEGYENLET
		2) a kiindulási anyagok felé 3) gyakorlatilag nem mozdul

A	B	BAN BEN	G

Magyarázat.

A) 1) a reakciótermékek felé

Válasz: 1131

Állapítsa meg a megfelelést a kémiai reakció egyenlete és a kémiai egyensúly elmozdulásának iránya között a rendszerben növekvő nyomás mellett:

REAKCIÓEGYENLET		A KÉMIAI EGYENSÚLY ELLTOLÁSÁNAK IRÁNYA
		1) a reakciótermékek felé 2) a kiindulási anyagok felé 3) gyakorlatilag nem mozdul

Írja le válaszában a számokat a betűknek megfelelő sorrendbe rendezve:

A	B	BAN BEN	G

Magyarázat.

Le Chatelier elve szerint, ha egy kémiai egyensúlyi állapotban lévő rendszert kívülről befolyásolunk bármely egyensúlyi feltétel (hőmérséklet, nyomás, koncentráció) megváltoztatásával, akkor a rendszerben az egyensúly abba az irányba tolódik el, amelyik csökkenti a hatást. .

A nyomás növekedésével az egyensúly egyre kevesebb gáz felé tolódik el.

A) - a reakciótermékek felé (1)

B) - a reakciótermékek felé (1)

B) - a kiindulási anyagok felé (2)

D) - a reakciótermékek felé (1)

Válasz: 1121

Állapítsa meg a megfelelést a kémiai reakció egyenlete és a kémiai egyensúly elmozdulásának iránya között a rendszerben növekvő nyomás mellett:

REAKCIÓEGYENLET		A KÉMIAI EGYENSÚLY ELLTOLÁSÁNAK IRÁNYA
		1) a reakciótermékek felé 2) a kiindulási anyagok felé 3) gyakorlatilag nem mozdul

Írja le válaszában a számokat a betűknek megfelelő sorrendbe rendezve:

A	B	BAN BEN	G

Magyarázat.

Le Chatelier elve szerint, ha egy kémiai egyensúlyi állapotban lévő rendszert kívülről befolyásolunk bármely egyensúlyi feltétel (hőmérséklet, nyomás, koncentráció) megváltoztatásával, akkor a rendszerben az egyensúly abba az irányba tolódik el, amelyik csökkenti a hatást. .

A nyomás növekedésével az egyensúly a kevésbé gáznemű anyagokkal való reakció felé tolódik el.

B) 2) a kiindulási anyagok felé

B) 3) gyakorlatilag nem mozdul

D) 1) a reakciótermékek felé

Válasz: 2231

Állapítsa meg a megfelelést a kémiai reakció egyenlete és a kémiai egyensúly elmozdulásának iránya között a rendszerben növekvő nyomás mellett:

REAKCIÓEGYENLET		A KÉMIAI EGYENSÚLY ELLTOLÁSÁNAK IRÁNYA
		1) a reakciótermékek felé 2) a kiindulási anyagok felé 3) gyakorlatilag nem mozdul

Írja le válaszában a számokat a betűknek megfelelő sorrendbe rendezve:

A	B	BAN BEN	G

Magyarázat.

Le Chatelier elve szerint, ha egy kémiai egyensúlyi állapotban lévő rendszert kívülről befolyásolunk bármely egyensúlyi feltétel (hőmérséklet, nyomás, koncentráció) megváltoztatásával, akkor a rendszerben az egyensúly abba az irányba tolódik el, amelyik csökkenti a hatást. .

A nyomás növekedésével az egyensúly a kevésbé gáznemű anyagokkal való reakció felé tolódik el.

A) 2) a kiindulási anyagok felé

B) 1) a reakciótermékek felé

B) 3) gyakorlatilag nem mozdul

D) 2) a kiindulási anyagok felé

Válasz: 2132

Állítson fel egyenletet a kémiai reakció egyenlete és a kémiai egyensúly elmozdulásának iránya között, amikor a rendszerben a nyomás csökken:

REAKCIÓEGYENLET		A KÉMIAI EGYENSÚLY ELLTOLÁSÁNAK IRÁNYA
		1) a reakciótermékek felé 2) a kiindulási anyagok felé 3) gyakorlatilag nem mozdul

Írja le válaszában a számokat a betűknek megfelelő sorrendbe rendezve:

A	B	BAN BEN	G

Fő cikk: Le Chatelier-Brown elv

A kémiai egyensúly helyzete a következő reakcióparaméterektől függ: hőmérséklet, nyomás és koncentráció. Ezeknek a tényezőknek a kémiai reakciókra gyakorolt ​​hatása egy olyan minta függvénye, amelyet Le Chatelier francia tudós 1885-ben általánosságban kifejezett.

A kémiai egyensúlyt befolyásoló tényezők:

1) hőmérséklet

A hőmérséklet emelkedésével a kémiai egyensúly az endoterm (abszorpciós) reakció felé tolódik el, ha pedig csökken, akkor az exoterm (kibocsátási) reakció felé.

CaCO 3 =CaO+CO 2 -Q t →, t↓ ←

N 2 +3H 2 ↔2NH 3 +Q t ←, t↓ →

2) nyomás

A nyomás növekedésével a kémiai egyensúly kisebb térfogatú anyag felé tolódik el, a nyomás csökkenésével pedig nagyobb térfogat felé. Ez az elv csak a gázokra vonatkozik, pl. Ha a reakcióban szilárd anyagok is részt vesznek, azokat nem veszik figyelembe.

CaCO 3 =CaO+CO 2 P ←, P↓ →

1 mol = 1 mol + 1 mol

3) a kiindulási anyagok és reakciótermékek koncentrációja

Az egyik kiindulási anyag koncentrációjának növekedésével a kémiai egyensúly a reakciótermékek, a reakciótermékek koncentrációjának növekedésével pedig a kiindulási anyagok felé tolódik el.

S 2 +2O 2 =2SO 2 [S],[O] →, ←

A katalizátorok nem befolyásolják a kémiai egyensúly eltolódását!

A kémiai egyensúly alapvető mennyiségi jellemzői: kémiai egyensúlyi állandó, konverzió foka, disszociáció foka, egyensúlyi hozam. Magyarázza meg ezeknek a mennyiségeknek a jelentését konkrét kémiai reakciók példáján!

A kémiai termodinamikában a tömeghatás törvénye a kiindulási anyagok és reakciótermékek egyensúlyi aktivitását a következő összefüggés szerint hozza összefüggésbe:

Anyagok aktivitása. Az aktivitás helyett használhatók a koncentráció (ideális oldat reakciójához), a parciális nyomások (reakció ideális gázok keverékében), a fugacity (reakció valódi gázok keverékében);

Sztöchiometrikus együttható (negatív kiindulási anyagoknál, pozitív termékeknél);

Kémiai egyensúlyi állandó. Az "a" alsó index itt a tevékenység értékének használatát jelenti a képletben.

A reakció hatékonyságát általában a reakciótermék hozamának kiszámításával értékelik (5.11. szakasz). Ugyanakkor a reakció hatékonysága úgy is felmérhető, hogy meghatározzuk, hogy a legfontosabb (általában a legdrágább) anyag mely része alakult át céltermékké, például a SO 2 melyik része alakult SO 3 -dá. kénsav előállítása során, azaz talál konverziós fok eredeti anyag.

Legyen egy rövid diagram a folyamatban lévő reakcióról

Ezután az A anyag B anyaggá (A) való átalakulásának mértékét a következő egyenlet határozza meg

Ahol n proreact (A) – az A reagens azon anyagmennyisége, amely reakcióba lép a B termék előállítására, és n kezdeti (A) – az A reagens kezdeti mennyisége.

Az átalakulás mértéke természetesen nemcsak az anyag mennyiségével, hanem bármilyen vele arányos mennyiséggel is kifejezhető: a molekulák számával (képletegységei), tömegével, térfogatával.

Ha az A reagenst hiányosan veszik fel, és a B termék vesztesége elhanyagolható, akkor az A reagens átalakulási foka általában megegyezik a B termék hozamával.

Kivételt képeznek azok a reakciók, amelyekben a kiindulási anyag nyilvánvalóan több termék keletkezéséhez fogy. Így például a reakcióban

Cl 2 + 2KOH = KCl + KClO + H 2 O

a klór (reagens) egyformán kálium-kloriddá és kálium-hipoklorittá alakul. Ebben a reakcióban még 100%-os KClO hozam mellett is 50%-os a klór átalakulási foka.

Az Ön által ismert mennyiség - a protolízis mértéke (12.4. szakasz) - az átalakulás mértékének speciális esete:

A TED keretein belül hasonló mennyiségeket neveznek disszociáció foka savak vagy bázisok (a protolízis mértékeként is jelöljük). A disszociáció foka a disszociációs állandóhoz kapcsolódik az Ostwald-féle hígítási törvény szerint.

Ugyanezen elmélet keretein belül a hidrolízis egyensúlyát az jellemzi hidrolízis foka (h), és a következő kifejezéseket használjuk, amelyek az anyag kezdeti koncentrációjára vonatkoznak ( Val vel) valamint a hidrolízis során keletkező gyenge savak (K HA) és gyenge bázisok disszociációs állandói ( K MOH):

Az első kifejezés egy gyenge sav sójának hidrolízisére vonatkozik, a második - egy gyenge bázis sóira, a harmadik - egy gyenge sav és egy gyenge bázis sóira. Mindezek a kifejezések csak olyan híg oldatokra használhatók, amelyek hidrolízisfoka legfeljebb 0,05 (5%).

Jellemzően az egyensúlyi hozamot egy ismert egyensúlyi állandó határozza meg, amelyhez minden konkrét esetben egy bizonyos arányban kapcsolódik.

A termék hozama megváltoztatható a reakció egyensúlyának eltolásával reverzibilis folyamatokban, olyan tényezők hatására, mint a hőmérséklet, nyomás, koncentráció.

A Le Chatelier-elvnek megfelelően egyszerű reakciók során a konverzió egyensúlyi foka a nyomás növekedésével növekszik, egyéb esetekben a reakcióelegy térfogata nem változik és a termék hozama nem függ a nyomástól.

A hőmérséklet hatását az egyensúlyi hozamra, valamint az egyensúlyi állandóra a reakció termikus hatásának előjele határozza meg.

A reverzibilis folyamatok teljesebb értékeléséhez az elméleti (egyensúlyi hozam) ún. hozamát használjuk, amely megegyezik a ténylegesen kapott termék és az egyensúlyi állapotban nyerhető mennyiség arányával.

TERMÁLIS DISSZOCIÁCIÓS vegyszer

egy anyag reverzibilis bomlásának reakciója, amelyet a hőmérséklet emelkedése okoz.

Stb.-vel egy anyagból több (2H2H+ OCaO + CO) vagy egy egyszerűbb anyag keletkezik

Az egyensúly stb. a tömeghatás törvénye szerint jön létre. Azt

vagy egyensúlyi állandóval vagy a disszociáció mértékével jellemezhető

(a bomlott molekulák számának aránya az összes molekulaszámhoz képest). BAN BEN

A legtöbb esetben stb. együtt jár a hőfelvétel (növekedés

entalpia

DN>0); ezért a Le Chatelier-Brown elvnek megfelelően

a melegítés fokozza, meghatározzák az elmozdulás mértékét stb. a hőmérséklettel

DN abszolút értéke. A nyomás zavarja stb., minél erősebben, annál nagyobb

gáznemű anyagok mólszámának (Di) változása (növekedése).

a disszociáció mértéke nem függ a nyomástól. Ha a szilárd anyagok nem

szilárd oldatokat képeznek, és nincsenek erősen diszpergált állapotban,

akkor a nyomást stb. egyedileg a hőmérséklet határozza meg. A T megvalósításához.

d. szilárd anyagok (oxidok, kristályos hidrátok stb.)

Fontos tudni

hőmérséklet, amelyen a disszociációs nyomás egyenlő lesz a külső nyomással (különösen

légköri nyomás. Mivel a felszabaduló gáz legyőzheti

környezeti nyomáson, majd e hőmérséklet elérésekor a bomlási folyamat

azonnal felerősödik.

A disszociáció mértékének függése a hőmérséklettől: a disszociáció mértéke a hőmérséklet emelkedésével nő (a hőmérséklet emelkedése az oldott részecskék mozgási energiájának növekedéséhez vezet, ami elősegíti a molekulák ionokká való szétesését)

A kiindulási anyagok átalakulási foka és a termék egyensúlyi hozama. Számításuk módszerei adott hőmérsékleten. Milyen adatok kellenek ehhez? Adjon meg egy sémát a kémiai egyensúly ezen mennyiségi jellemzőinek bármelyikének kiszámítására egy tetszőleges példa segítségével!

Az átalakulás mértéke a reagált reagens mennyisége osztva az eredeti mennyiségével. A legegyszerűbb reakció esetében, ahol a koncentráció a reaktor bemeneténél vagy a periodikus folyamat elején, a reaktor kimeneténél lévő koncentráció vagy a periodikus folyamat aktuális pillanata. Önkéntes válasz esetén pl. , a definíciónak megfelelően a számítási képlet ugyanaz: . Ha egy reakcióban több reagens van, akkor mindegyikre kiszámítható a konverzió mértéke, például a reakcióhoz Az átalakulás mértékének a reakcióidőtől való függését a reagens koncentrációjának időbeli változása határozza meg. Az idő kezdeti pillanatában, amikor semmi sem alakult át, az átalakulás mértéke nulla. Ezután, ahogy a reagens átalakul, az átalakulás mértéke növekszik. Irreverzibilis reakció esetén, amikor semmi sem akadályozza meg a reagens teljes elfogyását, értéke (1. ábra) egységnyire (100%) hajlik. 1. ábra Minél nagyobb a reagensfogyasztás mértéke, amelyet a sebességi állandó értéke határoz meg, annál gyorsabban növekszik a konverzió mértéke, ahogy az az ábrán is látható. Ha a reakció reverzibilis, akkor mivel a reakció egyensúlyba kerül, az átalakulás mértéke egyensúlyi értékre hajlik, amelynek értéke az előre és a fordított reakció sebességi állandóinak arányától (az egyensúlyi állandótól) függ. . 2). 2. ábra A céltermék hozama A termék hozama a ténylegesen előállított céltermék mennyisége, osztva ennek a terméknek a mennyiségével, amelyet akkor kaptunk volna, ha az összes reagens bekerült volna ebbe a termékbe (a lehetséges maximális mennyiségig). a kapott termék). Vagy (a reagens révén): a céltermékké ténylegesen átalakult reagens mennyisége osztva a reagens kezdeti mennyiségével. A legegyszerűbb reakció esetén a hozam , és szem előtt tartva, hogy ennél a reakciónál , azaz A legegyszerűbb reakciónál a hozam és az átalakulás mértéke megegyezik. Ha az átalakulás például az anyagok mennyiségének változásával történik, akkor a definíció szerint a sztöchiometrikus együtthatót bele kell foglalni a számított kifejezésbe. Az első definíció szerint a reagens teljes kezdeti mennyiségéből nyert termék képzeletbeli mennyisége ehhez a reakcióhoz kétszer kisebb lesz, mint a reagens kezdeti mennyisége, azaz. és a számítási képlet. A második definíció szerint a céltermékké ténylegesen átalakult reagens mennyisége kétszer akkora lesz, mint amennyi ez a termék keletkezett, azaz. , akkor a számítási képlet: . Természetesen mindkét kifejezés ugyanaz. Bonyolultabb reakció esetén a számítási képletek a definíciónak megfelelően pontosan ugyanúgy vannak felírva, de ebben az esetben a hozam már nem egyenlő az átváltás mértékével. Például a reakcióhoz, . Ha egy reakcióban több reagens van, akkor mindegyikre számítható a hozam, ha több céltermék is van, akkor a hozam bármely céltermékre számítható bármely reagensre. Amint a számítási képlet felépítéséből kitűnik (a nevező állandó értéket tartalmaz), a hozam reakcióidőtől való függését a céltermék koncentrációjának időfüggése határozza meg. Tehát például a reakcióhoz ez a függőség úgy néz ki, mint a 3. ábrán. 3. ábra

Az átalakulás mértéke, mint a kémiai egyensúly mennyiségi jellemzője. Hogyan befolyásolja a teljes nyomás és a hőmérséklet növekedése a reagens átalakulási fokát ... egy gázfázisú reakcióban: ( az egyenlet adott)? Adja meg válaszának indoklását és megfelelő matematikai kifejezéseket.

A legtöbb kémiai reakció reverzibilis, azaz egyszerre, ellentétes irányban megy végbe. Azokban az esetekben, amikor az előre és a fordított reakció azonos sebességgel megy végbe, kémiai egyensúly áll be.

Amikor létrejön a kémiai egyensúly, a rendszert alkotó anyagok molekuláinak száma leáll, és állandó külső körülmények között idővel állandó marad.

A rendszer azon állapotát, amelyben az előrehaladó reakció sebessége megegyezik a fordított reakció sebességével, kémiai egyensúlynak nevezzük.

Például a H 2 (g) + I 2 (g) ⇆ 2HI (g) reakció egyensúlya akkor következik be, amikor a direkt reakció során pontosan ugyanannyi hidrogén-jodid molekula keletkezik egységnyi idő alatt, mint amennyi hidrogén-jodid molekula képződik a direkt reakció során. reakció jóddá és hidrogénné.

A reakció azon képességét, hogy ellentétes irányban lezajlik, kinetikai reverzibilitásnak nevezzük.

Egy reakcióegyenletben a reverzibilitást két ellentétes nyíl (⇆) jelzi a kémiai egyenlet bal és jobb oldala közötti egyenlőségjel helyett.

A kémiai egyensúly dinamikus (mobil). Amikor a külső feltételek megváltoznak, az egyensúly eltolódik és visszatér eredeti állapotába, ha a külső feltételek állandó értéket vesznek fel. A külső tényezők kémiai egyensúlyra gyakorolt ​​hatása okozza annak elmozdulását.

A kémiai egyensúly helyzete a következő reakcióparaméterektől függ:

Hőmérsékletek;

Nyomás;

Koncentrációk.

Ezeknek a tényezőknek a kémiai reakciókra gyakorolt ​​hatása egy olyan minta függvénye, amelyet Le Chatelier francia tudós 1884-ben általánosságban kifejezett (1. ábra).

Rizs. 1. Henri Louis Le Chatelier

Le Chatelier elvének modern megfogalmazása

Ha egy egyensúlyban lévő rendszert külső hatás éri, akkor az egyensúly arra az oldalra tolódik el, amely ezt a hatást gyengíti.

1. A hőmérséklet hatása

Mindegyik reverzibilis reakcióban az egyik irány egy exoterm, a másik pedig egy endoterm folyamatnak felel meg.

Példa: ammónia ipari termelése. Rizs. 2.

Rizs. 2. Ammóniagyártó üzem

Ammónia szintézis reakciója:

N 2 + 3H 2 ⇆ 2NH 3 + Q

Az előre irányuló reakció exoterm, a fordított reakció pedig endoterm.

A hőmérséklet-változások hatása a kémiai egyensúly helyzetére a következő szabályoknak engedelmeskedik.

A hőmérséklet emelkedésével a kémiai egyensúly az endoterm reakció irányába tolódik el, a hőmérséklet csökkenésével pedig az exoterm reakció irányába.

Ahhoz, hogy az egyensúlyt az ammóniatermelés felé toljuk el, csökkenteni kell a hőmérsékletet.

2. A nyomás hatása

Minden olyan reakcióban, amelyben gáz halmazállapotú anyagok vesznek részt, a kiindulási anyagokról a termékekre való átmenet során az anyag mennyiségének változása miatti térfogatváltozás kíséri, az egyensúlyi helyzetet a rendszerben uralkodó nyomás befolyásolja.

A nyomás egyensúlyi helyzetre gyakorolt ​​hatása a következő szabályokat követi.

A nyomás növekedésével az egyensúly a kisebb térfogatú anyagok (kezdeti vagy termékek) képződése felé tolódik el; a nyomás csökkenésével az egyensúly a nagyobb térfogatú anyagok képződése felé tolódik el.

Az ammóniaszintézis reakciójában a nyomás növekedésével az egyensúly az ammónia képződése felé tolódik el, mert a reakció térfogatcsökkenéssel megy végbe.

3. A koncentráció hatása

A koncentráció egyensúlyi állapotra gyakorolt ​​hatását a következő szabályok határozzák meg.

Az egyik kiindulási anyag koncentrációjának növekedésével az egyensúly a reakciótermékek képződése felé tolódik el; Amikor az egyik reakciótermék koncentrációja megnő, az egyensúly a kiindulási anyagok képződése felé tolódik el.

Az ammóniatermelő reakcióban az egyensúly az ammóniatermelés felé tolásához szükséges a hidrogén és a nitrogén koncentrációjának növelése.

Összegezve a tanulságot

A leckében megismerkedhetett a „kémiai egyensúly” fogalmával és annak eltolásával, milyen körülmények befolyásolják a kémiai egyensúly elmozdulását, és hogyan működik a „Le Chatelier-elv”.

Bibliográfia

1. Novoshinsky I.I., Novoshinskaya N.S. Kémia. Tankönyv 10. évfolyamos általános műveltség számára. létesítése Profil szint. - M.: LLC TID „Russian Word – RS”, 2008. (24., 25. §)
2. Kuznetsova N.E., Litvinova T.N., Levkin A.N. Kémia: 11. évfolyam: Tankönyv általános iskolai tanulóknak. létesítése (profilszint): 2 részben 2. rész. M.: Ventana-Graf, 2008. (24. §)
3. Rudzitis G.E. Kémia. Az általános kémia alapjai. 11. évfolyam: oktatási. általános műveltségre intézmény: alapfok/ G.E. Rudzitis, F.G. Feldman. - M.: Oktatás, OJSC „Moszkva Tankönyvek”, 2010. (13. §)
4. Radetsky A.M. Kémia. Didaktikai anyag. 10-11 évfolyam. - M.: Oktatás, 2011. (96-98. o.)
5. Khomchenko I.D. Feladatok és gyakorlatok gyűjteménye a kémiából középiskolásoknak. - M.: RIA „Új hullám”: Umerenkov kiadó, 2008. (65-68. o.)

1. Hemi.nsu.ru ().
2. Alhimikov.net ().
3. Prosto-o-slognom.ru ().

Házi feladat

1. Val vel. 65-66 No. 12.10-12.17 a Kémiai feladatok és gyakorlatok gyűjteményéből középiskolai oktatásban (Khomchenko I.D.), 2008.
2. Milyen esetben nem okoz a nyomásváltozás eltolódást a kémiai egyensúlyban a gáznemű anyagok részvételével zajló reakciókban?
3. Miért nem tolja el a katalizátor a kémiai egyensúlyt?

Egy rendszer paramétereinek tanulmányozása, beleértve a kiindulási anyagokat és reakciótermékeket, lehetővé teszi annak megállapítását, hogy mely tényezők tolják el a kémiai egyensúlyt és vezetnek a kívánt változásokhoz. Az ipari technológiák Le Chatelier, Brown és más tudósok következtetésein alapulnak a reverzibilis reakciók végrehajtási módszereiről, amelyek lehetővé teszik a korábban lehetetlennek tűnő folyamatok végrehajtását és gazdasági előnyök megszerzését.

Változatos kémiai folyamatok

A termikus hatás jellemzői alapján sok reakciót exo- vagy endotermnek osztályoznak. Az első a hőképződéssel, például a szén oxidációjával, a tömény kénsav hidratálásával jön létre. A második típusú változás a hőenergia elnyelésével kapcsolatos. Példák endoterm reakciókra: kalcium-karbonát lebomlása oltott mész és szén-dioxid képződésével, hidrogén és szén képződése a metán hőbomlása során. Az exo- és endoterm folyamatok egyenleteiben szükséges a termikus hatás feltüntetése. Az elektronok újraeloszlása ​​a reagáló anyagok atomjai között redoxreakciókban megy végbe. A reagensek és termékek jellemzői alapján négyféle kémiai folyamatot különböztetnek meg:

A folyamatok jellemzéséhez fontos a reagáló vegyületek kölcsönhatásának teljessége. Ez a jellemző a reakciók reverzibilis és irreverzibilis felosztásának hátterében.

A reakciók visszafordíthatósága

A reverzibilis folyamatok adják a kémiai jelenségek többségét. A reaktánsokból végtermékek képződése közvetlen reakció. Fordított esetben a kiindulási anyagokat bomlásuk vagy szintézisük termékeiből nyerik. A reagáló elegyben kémiai egyensúly jön létre, amelyben ugyanannyi vegyület keletkezik, mint amennyi az eredeti molekulák lebomlik. A reverzibilis folyamatokban a reagensek és a termékek közötti „=” jel helyett „↔” vagy „⇌” szimbólumot használnak. A nyilak nem egyenlő hosszúságúak lehetnek, ami az egyik reakció dominanciájának köszönhető. A kémiai egyenletekben megadhatja az anyagok összesített jellemzőit (g - gázok, g - folyadékok, t - szilárd anyagok). A reverzibilis folyamatok befolyásolásának tudományosan megalapozott módszerei nagy gyakorlati jelentőséggel bírnak. Így az ammónia termelése az egyensúlyt a céltermék képződése felé tolódó feltételek megteremtése után vált nyereségessé: 3H 2 (g) + N 2 (g) ⇌ 2NH 3 (g). Az irreverzibilis jelenségek oldhatatlan vagy gyengén oldódó vegyület megjelenéséhez és a reakciószférát elhagyó gáz képződéséhez vezetnek. Ilyen folyamatok közé tartozik az ioncsere és az anyagok lebontása.

Kémiai egyensúly és kiszorításának feltételei

A forward és reverse folyamatok jellemzőit több tényező befolyásolja. Az egyik az idő. A reakcióhoz felhasznált anyag koncentrációja fokozatosan csökken, és a végső vegyület növekszik. Az előre irányuló reakció egyre lassabb, míg a fordított folyamat egyre gyorsul. Egy bizonyos időközönként két egymással ellentétes folyamat megy végbe szinkronban. Az anyagok között kölcsönhatások lépnek fel, de a koncentrációk nem változnak. Ennek oka a rendszerben kialakult dinamikus kémiai egyensúly. Megőrzése vagy megváltoztatása a következőktől függ:

• hőmérsékleti feltételek;
• a vegyületek koncentrációja;
• nyomás (gázoknál).

A kémiai egyensúly eltolódása

1884-ben a kiváló francia tudós, A. L. Le Chatelier javasolta annak leírását, hogyan lehet egy rendszert kimozdítani a dinamikus egyensúlyi állapotból. A módszer a külső tényezők hatásainak kiegyenlítésének elvén alapul. Le Chatelier észrevette, hogy a reakcióelegyben olyan folyamatok mennek végbe, amelyek kompenzálják a külső erők hatását. A francia kutató által megfogalmazott alapelv azt állítja, hogy a feltételek változása egyensúlyi állapotban kedvez a külső hatásokat gyengítő reakció bekövetkezésének. Az egyensúlyi eltolódás ennek a szabálynak engedelmeskedik, az összetétel, a hőmérsékleti viszonyok és a nyomás változásakor figyelhető meg. A tudósok eredményein alapuló technológiákat az iparban használják. Számos, gyakorlatilag lehetetlennek tartott kémiai folyamatot az egyensúly eltolásának módszereivel hajtanak végre.

A koncentráció hatása

Az egyensúly eltolódása akkor következik be, ha bizonyos komponenseket eltávolítanak a kölcsönhatási zónából, vagy egy anyag további részeit vezetik be. A termékek reakcióelegyből való eltávolítása általában a képződésük sebességének növekedését okozza, az anyagok hozzáadása éppen ellenkezőleg, azok előnyös bomlásához vezet. Az észterezési eljárásban kénsavat használnak a víztelenítéshez. Amikor bevezetjük a reakciószférába, a metil-acetát hozama megnő: CH 3 COOH + CH 3 OH ↔ CH 3 COOCH 3 + H 2 O. Ha oxigént adunk hozzá, amely kölcsönhatásba lép a kén-dioxiddal, a kémiai egyensúly a közvetlen felé tolódik el. kén-trioxid képződésének reakciója. Az oxigén az SO 3 molekulákhoz kötődik, koncentrációja csökken, ami összhangban van Le Chatelier reverzibilis folyamatokra vonatkozó szabályával.

Hőmérséklet változás

A hő elnyelésével vagy leadásával járó folyamatok endotermek és exotermek. Az egyensúly eltolására melegítést vagy hőelvonást alkalmaznak a reagáló keverékből. A hőmérséklet növekedése az endoterm jelenségek sebességének növekedésével jár együtt, amely során további energia nyelődik el. A hűtés a hő felszabadulásával fellépő exoterm folyamatok előnyéhez vezet. Amikor a szén-dioxid kölcsönhatásba lép a szénnel, a melegítés a monooxid koncentrációjának növekedésével jár, és a lehűlés túlnyomórészt koromképződéshez vezet: CO 2 (g) + C (t) ↔ 2CO (g).

A nyomás hatása

A nyomásváltozás fontos tényező a gáznemű vegyületeket tartalmazó keverékek reakciójában. Figyelni kell a kiindulási és a kapott anyagok térfogatának különbségére is. A nyomás csökkenése olyan jelenségek preferenciális előfordulásához vezet, amelyekben az összes komponens össztérfogata növekszik. A nyomásnövekedés a folyamatot a teljes rendszer térfogatának csökkenése felé irányítja. Ez a mintázat figyelhető meg az ammóniaképződés reakciójában: 0,5N 2 (g) + 1,5 N 2 (g) ⇌ NH 3 (g). A nyomásváltozás nem befolyásolja az állandó térfogatú reakciók kémiai egyensúlyát.

Optimális feltételek a kémiai folyamathoz

Az egyensúlyi eltolódás feltételeinek megteremtése nagymértékben meghatározza a modern kémiai technológiák fejlődését. A tudományos elmélet gyakorlati alkalmazása hozzájárul az optimális termelési eredmények eléréséhez. A legszembetűnőbb példa az ammónia előállítása: 0,5N 2 (g) + 1,5 N 2 (g) ⇌ NH 3 (g). A rendszerben a N 2 és H 2 molekulák tartalmának növekedése kedvez összetett anyagok egyszerű anyagokból történő szintézisének. A reakciót hőkibocsátás kíséri, így a hőmérséklet csökkenése az NH 3 koncentrációjának növekedését okozza. A kezdeti komponensek térfogata nagyobb, mint a céltermék. A nyomás növekedése biztosítja az NH 3 hozamának növekedését.

Gyártási körülmények között az összes paraméter (hőmérséklet, koncentráció, nyomás) optimális arányát választják ki. Ezen túlmenően a reagensek közötti érintkezési terület nagy jelentőséggel bír. Szilárd heterogén rendszerekben a felület növekedése a reakciósebesség növekedéséhez vezet. A katalizátorok növelik az előre és fordított reakciók sebességét. Az ilyen tulajdonságokkal rendelkező anyagok használata nem vezet a kémiai egyensúly eltolódásához, hanem felgyorsítja annak kialakulását.

1. Az összes ismert reakció között különbséget teszünk reverzibilis és irreverzibilis reakciók között. Az ioncsere-reakciók tanulmányozása során felsoroltuk azokat a feltételeket, amelyek mellett azok végbemennek. ().

Ismertek olyan reakciók is, amelyek adott körülmények között nem mennek végbe. Tehát például, ha a kén-dioxidot vízben oldjuk, a reakció megy végbe: SO 2 + H 2 O→ H2SO3. De kiderül, hogy vizes oldatban csak bizonyos mennyiségű kénes sav képződhet. Ez azzal magyarázható, hogy a kénsav törékeny, és fordított reakció lép fel, pl. kén-oxidra és vízre bomlik. Következésképpen ez a reakció nem fejeződik be, mert két reakció egyidejűleg megy végbe - egyenes(kén-oxid és víz között) és fordított(kénsav bomlása). SO 2 + H 2 O↔ H 2 SO 3 .

Az adott körülmények között, egymással ellentétes irányú kémiai reakciókat reverzibilisnek nevezzük.

2. Mivel a kémiai reakciók sebessége a reagensek koncentrációjától függ, akkor először a közvetlen reakció sebessége( υ pr) legyen maximális, és a fordított reakció sebessége ( υ arr.) egyenlő nullával. A reagensek koncentrációja idővel csökken, és a reakciótermékek koncentrációja nő. Ezért az előre irányuló reakció sebessége csökken, és a fordított reakció sebessége nő. Egy bizonyos időpontban az előre és a fordított reakciók sebessége egyenlővé válik:

Minden reverzibilis reakcióban az előrehaladó reakció sebessége csökken, a fordított reakció sebessége addig nő, amíg mindkét sebesség egyenlővé nem válik és egyensúlyi állapot nem jön létre:

υ pr =υ arr.

A rendszer azon állapotát, amelyben az előrehaladó reakció sebessége megegyezik a fordított reakció sebességével, kémiai egyensúlynak nevezzük.

Kémiai egyensúlyi állapotban a reaktánsok és a reakciótermékek közötti mennyiségi arány állandó marad: a reakciótermékből hány molekula keletkezik időegység alatt, annyi bomlik el. A kémiai egyensúlyi állapot azonban mindaddig fennmarad, amíg a reakciókörülmények változatlanok maradnak: koncentráció, hőmérséklet és nyomás.

A kémiai egyensúly állapotát mennyiségileg írjuk le tömegcselekvés törvénye.

Egyensúlyi állapotban a reakciótermékek koncentrációinak szorzatának (együtthatóik hatványaiban) a reagensek koncentrációinak szorzatához (együtthatóik hatványaiban is) állandó érték, amely független a reakcióban részt vevő anyagok kezdeti koncentrációitól. keverék.

Ezt az állandót ún egyensúlyi állandó - k

Tehát a reakcióhoz: N 2 (G) + 3 H 2 (G) ↔ 2 NH 3 (G) + 92,4 kJ az egyensúlyi állandót a következőképpen fejezzük ki:

υ 1 =υ 2

v 1 (közvetlen reakció) = k 1 [ N 2 ][ H 2 ] 3 , hol– egyensúlyi moláris koncentrációk, = mol/l

υ 2 (holtjáték) = k 2 [ N.H. 3 ] 2

k 1 [ N 2 ][ H 2 ] 3 = k 2 [ N.H. 3 ] 2

Kp = k 1 / k 2 = [ N.H. 3 ] 2 / [ N 2 ][ H 2 ] 3 – egyensúlyi állandó.

A kémiai egyensúly a koncentrációtól, nyomástól, hőmérséklettől függ.

Elvmeghatározza az egyensúlyi keveredés irányát:

Ha egy egyensúlyban lévő rendszert külső hatás éri, akkor a rendszerben az egyensúly ezzel a befolyással ellentétes irányba tolódik el.

1) A koncentráció hatása – ha a kiindulási anyagok koncentrációját növeljük, az egyensúly a reakciótermékek képződése felé tolódik el.

Például,Kp = k 1 / k 2 = [ N.H. 3 ] 2 / [ N 2 ][ H 2 ] 3

Ha például a reakcióelegyhez adjuk nitrogén, azaz a reagens koncentrációja nő, a nevező a K kifejezésben növekszik, de mivel K konstans, akkor ennek a feltételnek a teljesítéséhez a számlálónak is növekednie kell. Így a reakciótermék mennyisége a reakcióelegyben növekszik. Ebben az esetben a kémiai egyensúly jobbra, a termék felé történő eltolódásáról beszélnek.

Így a reagensek (folyékony vagy gáznemű) koncentrációjának növekedése a termékek felé tolódik el, pl. közvetlen reakció felé. A termékek (folyékony vagy gáznemű) koncentrációjának növekedése az egyensúlyt a reaktánsok felé tolja el, pl. az ellenkező reakció felé.

A szilárd test tömegének megváltoztatása nem változtatja meg az egyensúlyi helyzetet.

2) A hőmérséklet hatása – a hőmérséklet emelkedése az egyensúlyt endoterm reakció felé tolja el.

A)N 2 (G) + 3H 2 (D) ↔ 2N.H. 3 (G) + 92,4 kJ (exoterm - hőleadás)

A hőmérséklet emelkedésével az egyensúly az ammónia bomlási reakciója felé tolódik el (←)

b)N 2 (G) +O 2 (D) ↔ 2NEM(G) – 180,8 kJ (endoterm – hőelnyelés)

A hőmérséklet emelkedésével az egyensúly a képződési reakció felé tolódik el NEM (→)

3) A nyomás hatása (csak gáznemű anyagok esetén) – növekvő nyomással az egyensúly a képződmény felé tolódik elI kevesebb o-t elfoglaló anyagok Eszem.

N 2 (G) + 3H 2 (D) ↔ 2N.H. 3 (G)

1 V - N 2

3 V - H 2

2 V – N.H. 3

A nyomás növekedésével ( P): reakció előtt4 V gáznemű anyagok → a reakció után2 Vgáznemű anyagok, ezért az egyensúly jobbra tolódik el ( → )

Ha a nyomás például kétszeresére nő, a gázok térfogata ugyanannyival csökken, és ezért az összes gáznemű anyag koncentrációja kétszeresére nő. Kp = k 1 / k 2 = [ N.H. 3 ] 2 / [ N 2 ][ H 2 ] 3

Ebben az esetben a K kifejezés számlálója 4-gyel nő alkalommal, a nevező pedig 16 alkalommal, azaz. az egyenlőség sérül. A helyreállításhoz a koncentrációt növelni kell ammóniaés a koncentrációk csökkennek nitrogénÉsvízkedves. Az egyensúly jobbra tolódik el.

Tehát a nyomás növekedésével az egyensúly a térfogat csökkenése felé tolódik el, és amikor a nyomás csökken, a térfogat növekedése felé.

A nyomásváltozás gyakorlatilag nincs hatással a szilárd és folyékony anyagok térfogatára, pl. nem változtat a koncentrációjukon. Következésképpen azoknak a reakcióknak az egyensúlya, amelyekben a gázok nem vesznek részt, gyakorlatilag független a nyomástól.

! A kémiai reakció lefolyását olyan anyagok befolyásolják, katalizátorok. Katalizátor használatakor azonban mind az előre, mind a fordított reakció aktiválási energiája azonos mértékben csökken, és ezért az egyensúly nem tolódik el.

Problémákat megoldani:

1. sz. A CO és O 2 kezdeti koncentrációi a reverzibilis reakcióban

2CO (g) + O 2 (g)↔ 2 CO 2 (g)

6, illetve 4 mol/l-nek felel meg. Számítsa ki az egyensúlyi állandót, ha a CO 2 koncentrációja az egyensúlyi pillanatban 2 mol/l.

2. sz. A reakció az egyenlet szerint megy végbe

2SO 2 (g) + O 2 (g) = 2SO 3 (g) + Q

Jelölje meg, hová tolódik el az egyensúly, ha

a) növelje a nyomást

b) növelje a hőmérsékletet

c) növeli az oxigénkoncentrációt

d) katalizátor bevezetése?