Що називається усуненням хімічної рівноваги. Зміщення хімічної рівноваги під впливом різних факторів

Хімічне рівновагу реакції зміщується у бік утворення продукту реакції при

1) зниження тиску

2) підвищення температури

3) додавання каталізатора

4) додаванні водню

Пояснення.

Зниження тиск (зовнішнє вплив) призведе до посилення процесів збільшують тиск, отже, рівновага зміститься убік більшої кількості газоподібних частинок (які створюють тиск), тобто. у бік реагентів.

При підвищенні температури (зовнішній вплив) система прагнутиме знизити температуру, отже, посилюється процес, що поглинає тепло. рівновага зміститься у бік ендотермічної реакції, тобто. у бік реагентів.

Додавання водню (зовнішнє вплив) призведе до посилення процесів витрачають водень, тобто. рівновага зміститься у бік продукту реакції

Відповідь: 4

Джерело: Яндекс: Тренувальна робота ЄДІ з хімії. Варіант 1.

Рівнавага зміщується у бік вихідних речовин при

1) зменшення тиску

2) нагрівання

3) введення каталізатора

4) додаванні водню

Пояснення.

Принцип Ле Шательє - якщо систему, що у рівновазі, впливати ззовні, змінюючи якесь з умов рівноваги (температура, тиск, концентрація), то системі посилюються процеси, створені задля компенсацію зовнішнього впливу.

Зниження тиск (зовнішнє вплив) призведе до посилення процесів збільшують тиск, отже, рівновага зміститься убік більшої кількості газоподібних частинок (які створюють тиск), тобто. у бік продуктів реакції.

При підвищенні температури (зовнішній вплив) система прагнутиме знизити температуру, отже, посилюється процес, що поглинає тепло. рівновага зміститься у бік ендотермічної реакції, тобто. у бік продуктів реакції.

Каталізатор не впливає на усунення рівноваги

Додавання водню (зовнішнє вплив) призведе до посилення процесів витрачають водень, тобто. рівновага зміститься у бік вихідних речовин

Відповідь: 4

Джерело: Яндекс: Тренувальна робота ЄДІ з хімії. Варіант 2.

зміщення хімічної рівноваги вправо сприятиме

1) зменшення температури

2) збільшення концентрації оксиду вуглецю (ІІ)

3) збільшення тиску

4) зменшення концентрації хлору

Пояснення.

Необхідно проаналізувати реакцію та з'ясувати, які фактори сприятимуть зміщенню рівноваги вправо. Реакція ендотермічна, що йде зі збільшенням обсягів газоподібних продуктів, гомогенна, що протікає в газовій фазі. За принципом Ле Шательє на зовнішню дію система протидіє. Тому змістити рівновагу вправо можна, якщо збільшити температуру, зменшити тиск, збільшити концентрацію вихідних речовин або зменшити кількість продуктів реакції. Зіставивши ці параметри з варіантами відповідей, вибираємо відповідь №4.

Відповідь: 4

Зміщення хімічної рівноваги вліво у реакції

буде сприяти

1) зменшення концентрації хлору

2) зменшення концентрації хлороводню

3) збільшення тиску

4) зменшення температури

Пояснення.

Вплив на систему, що знаходиться в рівновазі, супроводжується протидією з її боку. При зменшення концентрації вихідних речовин рівновага зміщується у бік утворення цих речовин, тобто. ліворуч.

Катерина Колобова 15.05.2013 23:04

Відповідь неправильна.. Необхідно зменшити температуру (при зменшенні температури рівновага зміститься у бік екзотермічного виділення)

Олександр Іванов

При зменшенні температури рівновага зміститься у бік екзотермічного виділення, тобто. праворуч.

Отже, відповідь вірна

А. При використанні каталізатора усунення хімічної рівноваги в даній системі не відбувається.

Б. При збільшенні температури хімічна рівновага у цій системі зміститься у бік вихідних речовин.

1) вірно лише А

2) вірно лише Б

3) вірні обидва судження

4) обидві судження невірні

Пояснення.

З використанням каталізатора усунення хімічного рівноваги у цій системі немає, т.к. каталізатор прискорює і пряму та зворотну реакцію.

При збільшенні температури хімічна рівновага у цій системі зміститься у бік вихідних речовин, т.к. зворотна ендотермічна реакція. Підвищення температури у системі призводить до збільшення швидкості ендотермічної реакції.

Відповідь: 3

зміститься у бік зворотної реакції, якщо

1) підвищити тиск

2) додати каталізатор

3) зменшити концентрацію

4) підвищити температуру

Пояснення.

Хімічне рівновагу у системі зміститься у бік зворотної реакції, якщо збільшити швидкість зворотної реакції. Розмірковуємо наступним чином: зворотна реакція це екзотермічна реакція, що йде із зменшенням обсягу газів. Якщо зменшити температуру і підвищити тиск, рівновага зміститься у бік зворотної реакції.

Відповідь: 1

Чи вірні такі міркування про усунення хімічної рівноваги в системі

А. При зниженні температури хімічна рівновага в даній системі зміщується

у бік продуктів реакції.

Б. При зменшенні концентрації метанолу рівновага у системі зміщується у бік продуктів реакції.

1) вірно лише А

2) вірно лише Б

3) вірні обидва судження

4) обидві судження невірні

Пояснення.

При зниженні температури хімічна рівновага у цій системі зміщується

у бік продуктів реакції це правильно, т.к. пряма екзотермічна реакція.

При зменшенні концентрації метанолу рівновагу системі зміщується у бік продуктів реакції, це правильно т.к. при зменшенні концентрації будь-якої речовини швидше йде та реакція, внаслідок якої ця речовина утворюється

Відповідь: 3

У якій системі зміна тиску практично не впливає на усунення хімічної рівноваги

Пояснення.

Щоб при зміні тиску рівновага не змістилася вправо, необхідно, щоб тиск у системі не змінювався. Тиск залежить від кількості газоподібних речовин у цій системі. Порахуємо обсяги газоподібних речовин у лівій та правій частинах рівняння (за коефіцієнтами).

Це буде реакція №3

Відповідь: 3

Чи вірні такі міркування про усунення хімічної рівноваги в системі

А. При зниженні тиску хімічна рівновага у цій системі зміститься

у бік продукту реакції.

Б. При збільшенні концентрації вуглекислого газу хімічна рівновага системи зміститься у бік продукту реакції.

1) вірно лише А

2) вірно лише Б

3) вірні обидва судження

4) обидві судження невірні

Пояснення.

Принцип Ле Шательє - якщо систему, що у рівновазі, впливати ззовні, змінюючи якесь з умов рівноваги (температура, тиск, концентрація), то системі посилюються процеси, створені задля компенсацію зовнішнього впливу.

Зниження тиск (зовнішнє вплив) призведе до посилення процесів збільшують тиск, отже, рівновага зміститься убік більшої кількості газоподібних частинок (які створюють тиск), т. е. убік реагентів. Твердження А неправильне.

Додавання вуглекислого газу (зовнішнє вплив) призведе до посилення процесів витрачають вуглекислий газ, тобто рівновага зміститься у бік реагентів. Твердження Б неправильне.

Відповідь: обидві судження неправильні.

Відповідь: 4

Хімічне рівновагу у системі

зміщується у бік вихідних речовин у результаті

1) збільшення концентрації водню

2) підвищення температури

3) підвищення тиску

4) використання каталізатора

Пояснення.

Пряма реакція екзотермічна, зворотна-ендотермічна, тому при збільшенні температури рівновага зміститься у бік вихідних речовин.

Відповідь: 2

Пояснення.

Щоб при підвищенні тиску рівновага змістилася праворуч, необхідно, щоб пряма реакція йшла зі зменшенням обсягів газів. Порахуємо обсяги газоподібних речовин. у лівій та правій частинах рівняння.

Це буде реакція №3

Відповідь: 3

Чи вірні такі міркування про усунення хімічної рівноваги в системі

А. При збільшенні температури хімічна рівновага в даній системі зміститься

у бік продуктів реакції.

Б. При зменшенні концентрації вуглекислого газу рівновага системи зміститься у бік продуктів реакції.

1) вірно лише А

2) вірно лише Б

3) вірні обидва судження

4) обидві судження невірні

Пояснення.

Пряма реакція екзотермічна, зворотна-ендотермічна, тому при збільшенні температури рівновага зміститься у бік зворотної реакції. (перше твердження хибно)

При збільшенні концентрації вихідних речовин рівновага зміститься у бік прямої реакції, зі збільшенням концентрації продуктів реакції рівновага зміститься у бік зворотної реакції. При зменшенні концентрації будь-якої речовини швидше йде та реакція, внаслідок якої ця речовина утворюється. (друге твердження вірне)

Відповідь: 2

Антон Голишев

Ні - пояснення написано правильно, читайте уважніше. При зменшенні концентрації вуглекислого газу рівновага зрушить у бік реакції його утворення - у бік продуктів.

Ліза Коровіна 04.06.2013 18:36

У завданні пишуть:

Б. При зменшенні концентрації вуглекислого газу рівновага системи зміститься у бік продуктів реакції... Я розумію, що правий бік реакції - це і є продукти реакції. Звідси випливає - обидва варіанти вірні!

Олександр Іванов

Звідси випливає, що друге твердження вірне.

В системі

Зміщення хімічної рівноваги вліво відбудеться при

1) зниження тиску

2) зниження температури

3) збільшення концентрації кисню

4) додавання каталізатора

Пояснення.

Порахуємо кількість газоподібних продуктів у правій та лівій частинах реакції (за коефіцієнтами).

3 і 2. Звідси видно, що й тиск знизити, то рівновагу зміститься вліво, т.к. система прагне відновити рівновагу у системі.

Відповідь: 1

В системі

1) збільшення тиску

2) збільшення концентрації оксиду вуглецю (IV)

3) зменшення температури

4) збільшення концентрації кисню

Пояснення.

Принцип Ле Шательє - якщо систему, що у рівновазі, впливати ззовні, змінюючи якесь з умов рівноваги (температура, тиск, концентрація), то системі посилюються процеси, створені задля компенсацію зовнішнього впливу.

Збільшення тиск (зовнішнє вплив) призведе до посилення процесів зменшують тиск, отже, рівновага зміститься убік меншої кількості газоподібних частинок (які створюють тиск), тобто. у бік продуктів реакції.

Додавання оксиду вуглецю (IV) (зовнішнє вплив) призведе до посилення процесів витрачають оксид вуглецю (IV), тобто. рівновага зміститься у бік вихідних речовин

При зниженні температури (зовнішнє вплив) система прагнутиме підвищити температуру, отже, посилюється процес виділяє тепло. Рівнавага зміститься у бік екзотермічної реакції, тобто. у бік продуктів реакції.

Додавання кисню (зовнішнє вплив) призведе до посилення процесів витрачають кисень, тобто. рівновага зміститься у бік продуктів реакції.

Відповідь: 2

А. При збільшенні температури в даній системі зміщення хімічної рівноваги не відбувається,

Б. При збільшенні концентрації водню рівновагу у системі зміщується у бік вихідних речовин.

1) вірно лише А

2) вірно лише Б

3) вірні обидва судження

4) обидві судження невірні

Пояснення.

За правилом Ле-Шательє, оскільки теплота у прямій реакції виділяється, то при її збільшенні рівновага зміститься вліво; також оскільки водень - реагент, то зі збільшенням концентрації водню рівновагу у системі зміщується у бік продуктів. Таким чином, обидва твердження неправильні.

Відповідь: 4

В системі

зміщення хімічної рівноваги у бік утворення складного ефіру сприятиме

1) додавання метанолу

2) підвищення тиску

3) підвищення концентрації ефіру

4) додавання гідроксиду натрію

Пояснення.

При додаванні (збільшенні концентрації) будь-якої вихідної речовини рівновага зміщується у бік продуктів реакції.

Відповідь: 1

У якій системі у разі підвищення тиску хімічна рівновага зміститься у бік вихідних речовин?

Пояснення.

Підвищення або зниження тиску можна змістити рівновагу тільки в процесах, в яких беруть участь газоподібні речовини, і які йдуть зі зміною обсягів.

Для зміщення рівноваги у бік вихідних речовин у разі підвищення тиску необхідні умови, щоб процес протікав зі збільшенням обсягу.

Це процес 2. (Вихідні речовини 1 об'ємів, продукти реакції - 2)

Відповідь: 2

У якій системі збільшення концентрації водню зміщує хімічну рівновагу вліво?

Пояснення.

Якщо збільшення концентрації водню зміщує хімічну рівновагу вліво, то йдеться про водень як продукт реакції. Продуктом реакції водень є лише варіанті 3.

Відповідь: 3

В системі

Зміщення хімічної рівноваги вправо сприяє

1) підвищення температури

2) зменшення тиску

3) збільшення концентрації хлору

4) зменшення концентрації оксиду сірки (ІV)

Пояснення.

Збільшення концентрації будь-якої вихідної речовини зміщує хімічну рівновагу вправо.

Відповідь: 3

зміщення хімічної рівноваги у бік вихідних речовин сприятиме

1) зменшення тиску

2) зменшення температури

3) збільшення концентрації

4) зменшення концентрації

Пояснення.

Ця реакція протікає зі зменшенням обсягу. При зменшенні тиску обсяг збільшується, отже, рівновага зміщується у бік збільшення обсягу. У цій реакції у бік вихідних речовин, тобто. ліворуч.

Відповідь: 1

Олександр Іванов

Якщо зменшувати концентрацію SO 3 то рівновагу зміститься в бік реакції, що збільшує концентрацію SO 3 тобто вправо (у бік продукту реакції)

Хімічне рівновагу у системі

зміщується вправо при

1) підвищення тиску

2) зниження температури

3) підвищення концентрації

4) підвищення температури

Пояснення.

При підвищенні тиску, зниженні температури або підвищенні концентрації рівновага, за правилом Ле-Шательє зміститься вліво, тільки при підвищенні температури рівновага зміститься вправо.

Відповідь: 4

На стан хімічної рівноваги в системі

1) збільшення тиску

2) збільшення концентрації

3) підвищення температури

4) зменшення температури

Пояснення.

Оскільки це гомогенна реакція, що не супроводжується зміною обсягу, то збільшення тиску на стан хімічної рівноваги в цій системі не впливає.

Відповідь: 1

У якій системі у разі підвищення тиску хімічна рівновага зміститься у бік вихідних речовин?

Пояснення.

За правилом Ле-Шательє, при підвищенні тиску хімічна рівновага зміститься у бік вихідних речовин у гомогенній реакції, що супроводжується збільшенням кількості моль газоподібних продуктів. Така реакція лише одна – номер два.

Відповідь: 2

На стан хімічної рівноваги у системі

не впливає

1) збільшення тиску

2) збільшення концентрації

3) підвищення температури

4) зменшення температури

Пояснення.

Зміна температури та концентрації речовин впливатиме на стан хімічної рівноваги. При цьому кількість газоподібних речовин ліворуч і праворуч однакова, тому навіть не дивлячись на те, що реакція йде за участю газоподібних речовин, збільшення тиску не вплине на стан хімічної рівноваги.

Відповідь: 1

Хімічне рівновагу у системі

зміщується вправо при

1) підвищення тиску

2) підвищення концентрації

3) зниження температури

4) підвищення температури

Пояснення.

Оскільки це не гомогенна реакція, зміна тиску не впливатиме на неї, збільшення концентрації вуглекислого газу змістить рівновагу вліво. Оскільки в прямій реакції теплота поглинається, її підвищення призведе до зміщення рівноваги вправо.

Відповідь: 4

У якій системі зміна тиску мало впливає зміщення хімічного рівноваги?

Пояснення.

У разі гомогенних реакцій зміна тиску практично не впливає на усунення хімічної рівноваги в системах, в яких не відбувається зміни кількості моль газоподібних речовин при реакції. У даному випадкуце реакція №3.

Відповідь: 3

У системі зміщення хімічної рівноваги у бік вихідних речовин сприятиме

1) зменшення тиску

2) зменшення температури

3) зменшення концентрації

4) збільшення концентрації

Пояснення.

Оскільки дана реакція гомогенна і супроводжується зменшенням кількості моль газоподібних речовин, при зменшенні тиску рівновага в даній системі зміститься вліво.

Відповідь: 1

Чи вірні такі міркування про зміщення хімічної рівноваги у системі?

А. У разі підвищення тиску хімічна рівновага зміщується у бік продукту реакції.

Б. При зниженні температури хімічна рівновага у цій системі зміститься у бік продукту рекції.

1) вірно лише А

2) вірно лише Б

3) вірні обидва судження

4) обидві судження невірні

Пояснення.

Оскільки це гомогенна реакція, що супроводжується зменшенням кількості моль газів, то при підвищенні тиску хімічна рівновага зміщується у бік продукту реакції. Крім того, при проходженні прямої реакції виділяється тепло, тому при зниженні температури хімічна рівновага в даній системі зміститься у бік продукту рекції. Вірні обидва судження.

Відповідь: 3

В системі

усунення хімічної рівноваги вправо відбудеться при

1) підвищення тиску

2) підвищення температури

3) збільшення концентрації оксиду сірки (VI)

4) додавання каталізатора

Пояснення.

Кількість газоподібних речовин у цій системі зліва більше ніж праворуч, тобто при протіканні прямої реакції відбувається зменшення тиску, тому підвищення тиску викликає зміщення хімічної рівноваги вправо.

Відповідь: 1

Чи вірні такі міркування про зміщення хімічної рівноваги у системі?

А. При підвищенні температури хімічна рівновага у цій системі зміститься у бік вихідних речовин.

Б. При збільшенні концентрації оксиду азоту (II) рівновага системи зміститься у бік вихідних речовин.

1) вірно лише А

2) вірно лише Б

3) вірні обидва судження

4) обидві судження невірні

Пояснення.

Оскільки в цій системі теплота виділяється, то за правилом Ле-Шательє, при підвищенні температури хімічна рівновага в цій системі дійсно зміститься у бік вихідних речовин. Оскільки оксиду азоту (II) - реагент, то зі збільшенням його концентрації рівновага зміститься у бік продуктів.

Відповідь: 1

Чи вірні такі міркування про усунення хімічної рівноваги в системі

А. При зменшенні температури хімічна рівновага у цій системі зміститься у бік продуктів реакції.

Б. При зменшенні концентрації чадного газу рівновага системи зміститься у бік продуктів реакції.

1) вірно лише А

2) вірно лише Б

3) вірні обидва судження

4) обидві судження невірні

Пояснення.

У цій реакції теплота виділяється, тому при зменшенні температури хімічна рівновага в цій системі дійсно зміститься у бік продуктів реакції. Оскільки чадний газ - реагент, то зменшення його концентрації викличе усунення рівноваги у бік його утворення - тобто у бік реагентів.

Відповідь: 1

В системі

усунення хімічної рівноваги вправо відбудеться при

1) підвищення тиску

2) підвищення температури

3) збільшення концентрації оксиду сірки (VI)

4) додавання каталізатора

Пояснення.

У цій гомогенній реакції відбувається зменшення кількості моль газоподібних речовин, тому зміщення хімічної рівноваги вправо відбудеться при підвищенні тиску.

Відповідь: 1

Хімічне рівновагу у системі

зміщується вправо при

1) підвищення тиску

2) підвищення концентрації

3) зниження температури

4) підвищення температури

Пояснення.

При підвищенні тиску, підвищенні концентрації чи зниженні температури рівновага зміститься у бік зменшення цих впливів - тобто вліво. І оскільки реакція ендотермічна, лише при підвищенні температури рівновага зміститься вправо.

Відповідь: 4

При збільшенні тиску зменшиться вихід продукту(ів) у оборотній реакції

1) N 2(г) + 3H 2(г) 2NH 3(г)

2) З 2 Н 4(г) + Н 2 O (г) З 2 Н 5 OН (г)

3) З (тв) + СО 2(г) 2СО (г)

4) 3Fe (тв) + 4H 2 O (г) Fe 3 O 4(тв) + 4Н 2(г)

Пояснення.

За принципом Ле Шательє - якщо на систему, що перебуває в стані хімічної рівноваги, впливати ззовні, змінюючи якусь з умов рівноваги (температура, тиск, концентрація), то рівновага в системі зрушить у бік, що зменшує вплив.

Тут треба знайти реакцію, рівновага в якій зрушиться вліво зі збільшенням тиску. У цій реакції кількість моль газоподібних речовин справа має бути більшою, ніж зліва. Це реакція №3.

Відповідь: 3

зміщується у бік продуктів реакції при

1) зниження температури

2) зниження тиску

3) використання каталізатора

4) підвищення температури

Пояснення.

За принципом Ле Шательє - якщо на систему, що перебуває в стані хімічної рівноваги, впливати ззовні, змінюючи якусь з умов рівноваги (температура, тиск, концентрація), то рівновага в системі зрушить у бік, що зменшує вплив.

Рівнавага ендотермічної реакції зрушиться вправо зі збільшенням температури.

Відповідь: 4

Джерело: ЄДІ з хімії 10.06.2013. Основна хвиля. Далекий Схід. Варіант 2.

Пояснення.

А) 1) у бік продуктів реакції

Відповідь: 1131

Встановіть відповідність між рівнянням хімічної реакції та напрямом усунення хімічної рівноваги при збільшенні тиску в системі:

Запишіть у відповідь цифри, розташувавши їх у порядку, що відповідає буквам:

Пояснення.

За принципом Ле Шательє - якщо на систему, що перебуває в стані хімічної рівноваги, впливати ззовні, змінюючи якусь з умов рівноваги (температура, тиск, концентрація), то рівновага в системі зрушить у бік, що зменшує вплив.

При збільшенні тиску рівновага зміститься у бік меншої кількості газоподібних речовин.

А) - у бік продуктів реакції (1)

Б) - у бік продуктів реакції (1)

В) - у бік вихідних речовин (2)

Г) - у бік продуктів реакції (1)

Відповідь: 1121

Встановіть відповідність між рівнянням хімічної реакції та напрямом усунення хімічної рівноваги при збільшенні тиску в системі:

Запишіть у відповідь цифри, розташувавши їх у порядку, що відповідає буквам:

Пояснення.

За принципом Ле Шательє - якщо на систему, що перебуває в стані хімічної рівноваги, впливати ззовні, змінюючи якусь з умов рівноваги (температура, тиск, концентрація), то рівновага в системі зрушить у бік, що зменшує вплив.

При збільшенні тиску рівновага зміститься у бік реакції з меншою кількістю газоподібних речовин.

Б) 2) у бік вихідних речовин

В) 3) практично не зміщується

Г) 1) у бік продуктів реакції

Відповідь: 2231

Встановіть відповідність між рівнянням хімічної реакції та напрямом усунення хімічної рівноваги при збільшенні тиску в системі:

Запишіть у відповідь цифри, розташувавши їх у порядку, що відповідає буквам:

Пояснення.

За принципом Ле Шательє - якщо на систему, що перебуває в стані хімічної рівноваги, впливати ззовні, змінюючи якусь з умов рівноваги (температура, тиск, концентрація), то рівновага в системі зрушить у бік, що зменшує вплив.

При збільшенні тиску рівновага зміститься у бік реакції з меншою кількістю газоподібних речовин.

А) 2) у бік вихідних речовин

Б) 1) у бік продуктів реакції

В) 3) практично не зміщується

Г) 2) у бік вихідних речовин

Відповідь: 2132

Встановіть відповідність між рівнянням хімічної реакції та напрямом усунення хімічної рівноваги при зменшенні тиску в системі:

Запишіть у відповідь цифри, розташувавши їх у порядку, що відповідає буквам:

Хімічна рівновага властива оборотнимреакцій і не характерно для незворотниххімічні реакції.

Часто, при здійсненні хімічного процесу, вихідні речовини, що реагують, повністю переходять у продукти реакції. Наприклад:

Cu + 4HNO 3 = Cu(NO 3) 2 + 2NO 2 + 2H 2 O

Неможливо отримати металеву мідь, проводячи реакцію в зворотному напрямку, т.к. дана реакція необоротна. У таких процесах реагенти повністю перетворюються на продукти, тобто. реакція протікає остаточно.

Але основна частина хімічних реакцій оборотна, тобто. ймовірно паралельне перебіг реакції у прямому та зворотному напрямках. Інакше кажучи, реагенти лише частково переходять у продукти і реакційна система складатиметься як з реагентів, так і продуктів. Система в даному випадку перебуває в стані хімічної рівноваги

При оборотних процесах спочатку пряма реакція має максимальну швидкість, яка поступово знижується, у зв'язку зі зменшенням кількості реагентів. Зворотна реакція, навпаки, має мінімальну швидкість, яка збільшується в міру накопичення продуктів. Зрештою, настає момент, коли швидкості обох реакцій стають рівними – система входить у стан рівноваги. При настанні стану рівноваги концентрації компонентів залишаються незмінними, але хімічна реакція при цьому не припиняється. Т.о. - Це динамічний (рухливий) стан. Для наочності наведемо наступний малюнок:

Припустимо, протікає якась оборотна хімічна реакція:

а А + b В = С + D D

тоді, виходячи із закону діючих мас, запишемо вирази прямийυ 1 і зворотнійυ 2 реакцій:

υ1 = k 1 · [A] a · [B] b

υ2 = k 2 · [C] c · [D] d

В стані хімічної рівноваги, Швидкості прямої і зворотної реакції рівні, тобто:

k 1 · [A] a · [B] b = k 2 · [C] c · [D] d

отримуємо

До= k 1 / k 2 = [C] c · [D] d · [A] a · [B] b

Де К =k 1 / k 2 – константа рівноваги.

Для будь-якого оборотного процесу, за заданих умов kє постійною величиною. Вона залежить від концентрацій речовин, т.к. при зміні кількості однієї речовини, кількості інших компонентів також змінюються.

При зміні умов протікання хімічного процесу можливе зміщення рівноваги.

Чинники, що впливають на зміщення рівноваги:

• зміна концентрацій реагентів або продуктів,
• зміна тиску,
• зміна температури,
• внесення каталізатора до реакційного середовища.

Принцип Ле-Шательє

Всі перераховані вище фактори впливають на зміщення хімічної рівноваги, яке підпорядковується принципом Ле-Шательє: якщо змінити одну з умов, за якої система перебуває в стані рівноваги – концентрацію, тиск чи температуру, то рівновага зміститься у напрямку тієї реакції, яка протидіє цій зміні.Тобто. рівновагу прагне зміщення у напрямі, що призводить до зменшення впливу впливу, що призвело до порушення стану рівноваги.

Отже, розглянемо окремо вплив кожного їх чинників стан рівноваги.

Вплив зміни концентрацій реагентів чи продуктів покажемо на прикладі процесу Габера:

N 2(г) + 3H 2(г) = 2NH 3(г)

Якщо рівноважну систему, що складається з N 2(г) , H 2(г) і NH 3(г) , додати, наприклад, азот, то рівновага повинна зміститися в напрямку, яке сприяло б зменшенню кількості водню у бік його вихідного значення, тобто. у напрямі утворення додаткової кількості аміаку (вправо). При цьому одночасно відбудеться зменшення кількості водню. При додаванні в систему водню також відбудеться зміщення рівноваги у бік утворення нової кількості аміаку (вправо). Тоді як внесення до рівноважної системи аміаку, згідно принципом Ле-Шательє , Викликає зміщення рівноваги в бік того процесу, який сприятливий для утворення вихідних речовин (ліворуч), тобто. концентрація аміаку повинна зменшитися за допомогою розкладання деякої кількості на азот і водень.

Зменшення концентрації одного з компонентів, змістить рівноважний стан системи у бік утворення цього компонента.

Вплив зміни тиску має сенс, якщо в досліджуваному процесі беруть участь газоподібні компоненти і при цьому зміна загальної кількості молекул. Якщо загальна кількість молекул у системі залишається постійним, то зміна тиску не впливаєна її рівновагу, наприклад:

I 2(г) + H 2(г) = 2HI(г)

Якщо повний тиск рівноважної системи збільшувати шляхом зменшення її обсягу, то рівновага зміститься у бік зменшення обсягу. Тобто. у бік зменшення числа газув системі. У реакції:

N 2(г) + 3H 2(г) = 2NH 3(г)

з 4 молеул газу (1 N 2(г) та 3 H 2(г)) утворюється 2 молекули газу (2 NH 3(г)), тобто. тиск у системі зменшується. Внаслідок чого, зростання тиску сприятиме освіті додаткової кількості аміаку, тобто. рівновага зміститься у бік її освіти (вправо).

Якщо температура системи стала, то зміна повного тиску системи не призведе до зміни константи рівноваги До.

Зміна температури системи впливає як зміщення її рівноваги, а й у константу рівноваги До.Якщо рівноважній системі, при постійному тиску, повідомляти про додаткову теплоту, то рівновага зміститься у бік поглинання теплоти. Розглянемо:

N 2(г) + 3H 2(г) = 2NH 3(г) + 22 ккал

Отже, очевидно, пряма реакція протікає із теплоти, а зворотна – з поглинанням. При збільшенні температури, рівновага цієї реакції зміщується у бік реакції розкладання аміаку (ліворуч), т.к. вона є і послаблює зовнішній вплив - підвищення температури. Навпаки, охолодження призводить до усунення рівноваги у бік синтезу аміаку (вправо), т.к. реакція є екзотермічною та протидіє охолодженню.

Таким чином, зростання температури сприяє зміщенню хімічної рівновагиу бік ендотермічної реакції, а падіння температури – у напрямку екзотермічного процесу . Константи рівновагивсіх екзотермічних процесів при зростанні температури зменшуються, а ендотермічних – збільшуються.

>> Хімія: Хімічне рівновагу та способи його зміщення У оборотних процесах швидкість прямої реакції спочатку максимальна, а потім зменшується і через те, що зменшуються концентрації вихідних речовин, що витрачаються в освіту продуктів реакції. Навпаки, швидкість зворотної реакції, мінімальна спочатку, збільшується в міру збільшення концентрації продуктів реакції. Зрештою, настає такий момент, коли швидкості прямої та зворотної реакції стають рівними.

Стан хімічного оборотного процесу називається хімічною рівновагою, якщо швидкість прямої реакції дорівнює швидкості зворотної реакції.

Хімічне рівновагу є динамічним (рухомим), оскільки за його наступі реакція не припиняється, незмінними залишаються лише концентрації компонентів, тобто ля одиницю часу утворюється таку кількість продуктів реакції, яке перетворюється на вихідні речовини. При постійних температурі та тиску рівновага оборотна реакція може зберігатися невизначено довгий час.

На виробництві ж найчастіше зацікавлені у переважному перебігу прямої реакції. Наприклад, отримання аміаки, оксиду сірки (VI). оксиду азоту (ІІ). Як вивести систему иэ стану рівноваги? Як впливає на нього зміна зовнішніх умов, за яких протікає той чи інший оборотний хімічний процес?

Хімічні реакції бувають оборотні та незворотні.

тобто. якщо деяка реакція A + B = C + D необоротна, це означає, що зворотна реакція C + D = A + B не протікає.

тобто, наприклад, якщо якась реакція A + B = C + D оборотна, це означає, що одночасно протікає як реакція A + B → C + D (пряма), так і реакція С + D → A + B (зворотна ).

Власне, т.к. протікають як пряма, і зворотна реакції, реагентами (вихідними речовинами) у разі оборотних реакцій може бути названі як речовини лівої частини рівняння, і речовини правої частини рівняння. Те саме стосується і продуктів.

Для будь-якої оборотної реакції можлива ситуація, коли швидкість прямої та зворотної реакцій рівні. Такий стан називають станом рівноваги.

У стані рівноваги концентрації як усіх реагентів, і всіх продуктів незмінні. Концентрації продуктів та реагентів у стані рівноваги називають рівноважними концентраціями.

Зміщення хімічної рівноваги під впливом різних факторів

Внаслідок таких зовнішніх впливів на систему, як зміна температури, тиску або концентрації вихідних речовин або продуктів, рівновага системи може бути порушена. Однак після припинення цієї зовнішньої дії система через деякий час перейде в новий стан рівноваги. Такий перехід системи з одного рівноважного стану до іншого рівноважного стану називають зміщенням (зсувом) хімічної рівноваги .

Для того щоб вміти визначати, яким чином зсувається хімічна рівновага при тому чи іншому типі впливу, зручно користуватися принципом Ле Шательє:

Якщо систему в стані рівноваги надати якесь зовнішнє вплив, то напрям зміщення хімічного рівноваги збігатися з напрямом реакції, яка послаблює ефект від наданого впливу.

Вплив температури на стан рівноваги

При зміні температури рівновага будь-якої хімічної реакції зміщується. Це пов'язано з тим, що будь-яка реакція має тепловий ефект. При цьому теплові ефекти прямої та зворотної реакції завжди прямо протилежні. Тобто. якщо пряма реакція є екзотермічною і протікає з тепловим ефектом, що дорівнює +Q, то зворотна реакція завжди ендотермічна і має тепловий ефект, що дорівнює –Q.

Таким чином, відповідно до принципу Ле Шательє, якщо ми підвищимо температуру деякої системи, яка перебуває у стані рівноваги, то рівновага зміститься у бік тієї реакції, при перебігу якої температура знижується, тобто. у бік ендотермічної реакції. І аналогічно, у разі, якщо ми знизимо температуру системи в стані рівноваги, рівновага зміститься у бік тієї реакції, в результаті якої температура буде підвищуватися, тобто. у бік екзотермічної реакції.

Наприклад, розглянемо наступну оборотну реакцію та вкажемо, куди зміститься її рівновага при зниженні температури:

Як очевидно з рівняння вище, пряма реакція є екзотермічної, тобто. внаслідок її перебігу виділяється тепло. Отже, зворотна реакція буде ендотермічною, тобто протікає із поглинанням тепла. За умовою температуру знижують, отже, усунення рівноваги відбуватиметься праворуч, тобто. у бік прямої реакції.

Вплив концентрації на хімічну рівновагу

Підвищення концентрації реагентів відповідно до принципу Ле Шательє має призводити до зміщення рівноваги у бік реакції, у результаті якої реагенти витрачаються, тобто. у бік прямої реакції.

І навпаки, якщо концентрацію реагентів знижують, то рівновага зміщуватиметься убік тієї реакції, у результаті реагенти утворюються, тобто. бік зворотної реакції (←).

Аналогічним чином впливає зміна концентрації продуктів реакції. Якщо підвищити концентрацію продуктів, рівновага зміщуватиметься у бік тієї реакції, у яких продукти витрачаються, тобто. у бік зворотної реакції (←). Якщо ж концентрацію продуктів, навпаки, знизити, то рівновага зміститься у бік прямої реакції (→), щоб концентрація продуктів зросла.

Вплив тиску на хімічну рівновагу

На відміну від температури та концентрації, зміна тиску впливає на стан рівноваги не кожної реакції. Для того щоб зміна тиску призводила до зміщення хімічної рівноваги, суми коефіцієнтів перед газоподібними речовинами в лівій та правій частинах рівняння повинні бути різними.

Тобто. із двох реакцій:

Зміна тиску здатна вплинути на стан рівноваги тільки у разі другої реакції. Оскільки сума коефіцієнтів перед формулами газоподібних речовин у разі першого рівняння зліва та справа однакова (рівна 2), а у разі другого рівняння – різна (4 зліва та 2 справа).

Звідси, зокрема, випливає, що якщо серед реагентів і продуктів відсутні газоподібні речовини, то зміна тиску ніяк не вплине на поточний стан рівноваги. Наприклад, тиск ніяк не вплине на стан рівноваги реакції:

Якщо ж ліворуч і праворуч кількість газоподібних речовин різниться, то підвищення тиску буде призводити до зміщення рівноваги у бік тієї реакції, при протіканні якої обсяг газів зменшується, а зниження тиску – у бік тієї реакції, в результаті якої обсяг газів збільшується.

Вплив каталізатора на хімічну рівновагу

Оскільки каталізатор однаково прискорює як пряму, і зворотну реакції, його наявність чи відсутність ніяк не впливаєстан рівноваги.

Єдине, на що може вплинути каталізатор, — це швидкість переходу системи з нерівноважного стану в рівноважний.

Вплив всіх зазначених вище чинників на хімічну рівновагу зведено нижче таблицю-шпаргалку, яку спочатку можна підглядати і під час завдань на рівноваги . Однак користуватися на іспиті їй не буде можливості, тому після розбору кількох прикладів з її допомогою її слід вивчити і тренуватися вирішувати завдання на рівноваги, вже не підглядаючи в неї:

Позначення: T - Температура, p - Тиск, з – концентрація, – підвищення, ↓ – зниження

Теми кодифікатора: оборотні та незворотні реакції. Хімічна рівновага. Зміщення хімічної рівноваги під впливом різних чинників.

По можливості перебігу зворотної реакції хімічні реакції ділять на оборотні та незворотні.

Оборотні хімічні реакції - Це реакції, продукти яких за цих умов можуть взаємодіяти один з одним.

Необоротні реакції - Це реакції, продукти яких за цих умов взаємодіяти один з одним не можуть.

Докладніше про класифікацію хімічних реакційможна прочитати.

Імовірність взаємодії товарів залежить від умов проведення процесу.

Так, якщо система відкрита, тобто. обмінюється з довкіллям і речовиною, і енергією, то хімічні реакції, у яких, наприклад, утворюються гази, будуть незворотними. Наприклад , при прожарюванні твердого гідрокарбонату натрію:

2NaHCO 3 → Na 2 CO 3 + CO 2 + H 2 O

виділятиметься газоподібний вуглекислий газ і випаровується із зони проведення реакції. Отже, така реакція буде незворотнійза даних умов. Якщо ж розглянути замкнуту систему , яка не можеобмінюватися речовиною з навколишнім середовищем (наприклад, закритий ящик, в якому відбувається реакція), то вуглекислий газ не зможе полетіти із зони проведення реакції, і буде взаємодіяти з водою та карбонатом натрію, то реакція буде оборотною за даних умов:

2NaHCO 3 ⇔ Na 2 CO 3 + CO 2 + H 2 O

Розглянемо оборотні реакції. Нехай оборотна реакція протікає за схемою:

aA + bB = cC + dD

Швидкість прямої реакції згідно із законом діючих мас визначається виразом: v 1 =k 1 ·C A a ·C B b швидкість зворотної реакції: v 2 =k 2 ·C З ·C D d . Якщо початковий момент реакції в системі немає речовин C і D, то стикаються і взаємодіють переважно частинки A і B, і йде переважно пряма реакція. Поступово концентрація частинок C і D також почне підвищуватися, отже швидкість зворотної реакції зростатиме. В якийсь момент швидкість прямої реакції дорівнюватиме швидкості зворотної реакції. Цей стан і називають хімічною рівновагою .

Таким чином, хімічна рівновага - Це такий стан системи, при якому швидкості прямої та зворотної реакції рівні .

Т.к. швидкості прямо і зворотної реакції рівні, швидкість утворення речовин дорівнює швидкості їх витрати, та поточні концентрації речовин не змінюються . Такі концентрації називають рівноважними .

Зверніть увагу при рівновазі йде і пряма, і зворотна реакціятобто реагенти взаємодіють один з одним, але і продукти взаємодіють з такою ж швидкістю. При цьому зовнішні фактори можуть впливати та зміщуватихімічна рівновага у той чи інший бік. Тому хімічну рівновагу називають рухомою, або динамічною.

Дослідження у сфері рухомого рівноваги почалися ще ХІХ столітті. У працях Анрі Ле-Шательє було закладено основи теорії, які пізніше узагальнив учений Карл Браун. Принцип рухомої рівноваги, або принцип Ле-Шательє-Брауна, каже:

Якщо систему, що у стані рівноваги, впливати зовнішнім чинником, який змінює якесь із умов рівноваги, то системі посилюються процеси, створені задля компенсацію зовнішнього впливу.

Іншими словами: при зовнішньому впливі на систему рівновага зміститься так, щоб компенсувати цей зовнішній вплив.

Цей принцип, що дуже важливо, працює для будь-яких рівноважних явищ (не лише хімічних реакцій). Однак ми зараз розглянемо його стосовно хімічних взаємодій. У разі хімічних реакцій зовнішній вплив призводить до зміни рівноважних концентрацій речовин.

На хімічні реакції у стані рівноваги можуть впливати три основні фактори – температура, тиск та концентрації реагентів чи продуктів.

1. Як відомо, хімічні реакції супроводжуються тепловим ефектом. Якщо пряма реакція йде із виділенням теплоти (екзотермічна, чи +Q), то зворотна — із поглинанням теплоти (ендотермічна, чи -Q), і навпаки. Якщо підвищувати температуру в системі рівновага зміститься так, щоб це підвищення компенсувати. Логічно, що за екзотермічної реакції підвищення температури компенсувати не вийде. Отже, у разі підвищення температури рівновагу у системі зміщується у бік поглинання теплоти, тобто. у бік ендотермічних реакцій (-Q); при зниженні температури - у бік екзотермічної реакції (+Q).

2. У разі рівноважних реакцій, коли хоча б одна з речовин знаходиться в газовій фазі, на рівновагу також суттєво впливає зміна тискув системі. При підвищенні тиску хімічна система намагається компенсувати цей вплив і збільшує швидкість реакції, в якій кількість газоподібних речовин зменшується. При зниженні тиску система підвищує швидкість реакції, у якій утворюється більше молекул газоподібних речовин. Таким чином: зі збільшенням тиску рівновага зміщується у бік зменшення числа молекул газів, при зменшенні тиску — у бік збільшення числа молекул газів.

Зверніть увагу! На системи, де кількість молекул газів-реагентів і продуктів однакова, тиск не впливає! Також зміна тиску мало впливає рівновагу в розчинах, тобто. на реакції, де газів немає.

3. Також на рівновагу у хімічних системах впливає зміна концентраціїреагуючих речовин та продуктів. При підвищенні концентрації реагентів система намагається їх витратити і збільшує швидкість прямої реакції. При зниженні концентрації реагентів система намагається їх напрацювати і збільшується швидкість зворотної реакції. При підвищенні концентрації продуктів система намагається їх витратити, і збільшує швидкість зворотної реакції. При зниженні концентрації продуктів хімічна система збільшує швидкість освіти, тобто. швидкість прямої реакції.

Якщо у хімічній системі збільшується швидкість прямої реакції праворуч , у бік утворення продуктів і витрати реагентів . Якщо збільшується швидкість зворотної реакції, ми говоримо, що рівновага змістилася вліво , у бік витрачання продуктів і збільшення концентрації реагентів .

Наприклад, у реакції синтезу аміаку:

N 2 + 3H 2 = 2NH 3 + Q

підвищення тиску призводить до збільшення швидкості реакції, у якій утворюється менше молекул газів, тобто. прямий реакції (число молекул газів-реагентів дорівнює 4, число молекул газів у продуктах дорівнює 2). При підвищенні тиску рівновага зміщується праворуч, у бік продуктів. При підвищення температурирівновага зміститься у бік ендотермічної реакції, тобто. ліворуч, у бік реагентів. Збільшення концентрації азоту чи водню змістить рівновагу у бік їх витрати, тобто. праворуч, у бік продуктів.

Каталізатор не впливає рівновагу, т.к. прискорює і пряму, і зворотну реакцію.