ВУЗ:
Рубрика:
9
⋅
=
pq
nm
[C][D]
К
[A] · [B]
.
Здесь [A] , [B] , [C] , [D] – равновесные концентрации реагентов.
Изменение условий , при которых система находится в состоянии
химического равновесия, приводит к нарушению равновесия или, как принято
говорить, к смещению равновесия, что позволяет управлять процессом в
желательном направлении.
Смещение химического равновесия подчиняется правилу, известному под
названием принципа Ле-Шателье:
Если на систему, находящуюся в состоянии равновесия, оказать какое-
либо воздействие , то равновесие начнет смещаться в таком направлении,
которое уменьшает это воздействие .
В общем виде можно сформулировать следующие закономерности смещения
равновесия:
1. При увеличении концентрации одного из реагентов в системе развивается
процесс, в ходе которого этот реагент расходуется. При удалении какого - либо
реагента из сферы реакции в системе развивается процесс, в ходе которого этот
реагент образуется.
2. При увеличении температуры равновесие смещается в сторону
эндотермической реакции. При уменьшении температуры равновесие смещается
в сторону экзотермической реакции.
3. Если реакция не сопровождается изменением числа молей газообразных
веществ , участвующих в реакции, то давление не влияет на состояние равновесия.
При увеличении давления равновесие смещается в сторону уменьшения объема,
при уменьшении давления равновесие смещается в сторону увеличения объема.
4. В случае обратимых реакций катализатор не смещает равновесие, а лишь
ускоряет (или замедляет в случае ингибиторов) процесс достижения
равновесного состояния.
ОПЫТ 1. Влияние концентрации реагирующих веществ на скорость реакции в
гомогенной системе
Реакция тиосульфата натрия с серной кислотой протекает по уравнению
Na
2
S
2
O
3
+ H
2
SO
4
→
Na
2
SO
4
+ SO
2
+ S + H
2
O
и сопровождается помутнением раствора от выпавшей серы.
Приготовить в трех пробирках растворы тиосульфата натрия различной
концентрации. Для этого в первую пробирку налить 5 мл раствора Na
2
S
2
O
3
и 10
мл воды , во вторую – 10 мл раствора Na
2
S
2
O
3
и 5 мл воды , в третью – 15 мл
раствора Na
2
S
2
O
3.
Таким образом, концентрация тиосульфата натрия в первой пробирке будет
С, во второй – 2С, в третьей – 3С. В каждую пробирку прилить при помешивании
по 5 мл 4%-ного раствора H
2
SO
4.
Отметить время (по секундомеру), прошедшее с
момента добавления кислоты до помутнения раствора. Результаты занести в
таблицу 1.
9
[C] ⋅ [D]
p q
К= .
[A] n · [B] m
З десь[A] , [B] , [C] , [D] – равно ве сны е ко н ц ен тр а ц ии р еа ген то в .
И зм ен ен ие усло в ий , пр и ко то р ы х систем а н а х о дится в со сто ян ии
х им ическо го р а в н о в есия, пр ив о дит к н а р уш ен ию р а в н о в есия или, ка к п р ин ято
го в о р ить, к см ещ ен ию р а в н о в есия, что по зв о ляет уп р а в лять пр о ц ессо м в
ж ела тельн о м н а пр а в лен ии.
См ещ ен ие х им ическо го р а в н о в есия по дчин яется пр а в илу, изв естн о м у по д
н а зв а н ием пр ин ц ипа Л е -Ш ате ль е :
Если на систе м у, нахо д ящ ую ся в со сто янии р авно ве сия, о казать како е -
либо во зд е йствие , то р авно ве сие начне т см е щ ать ся в тако м напр авле нии,
ко то р о е ум е нь ш ае тэто во зд е йствие .
В о бщ ем в иде м о ж н о сф о р м улир о в а тьследую щ ие за ко н о м ер н о сти см ещ ен ия
р а в н о в есия:
1. Пр и ув еличен ии ко н ц ен тр а ц ии о дн о го изр еа ген то в в систем е р а зв ив а ется
пр о ц есс, в х о де ко то р о го это т р еа ген т р а сх о дуется. Пр и уда лен ии ка ко го -либо
р еа ген та изсф ер ы р еа кц ии в систем е р а зв ив а ется пр о ц есс, в х о де ко то р о го это т
р еа ген т о бр а зуется.
2. Пр и ув еличен ии тем пер а тур ы р а в н о в есие см ещ а ется в сто р о н у
эн до тер м ическо й р еа кц ии. Пр и ум ен ьш ен ии тем п ер а тур ы р а в н о в есие см ещ а ется
в сто р о н у экзо тер м ическо й р еа кц ии.
3. Если р еа кц ия н е со п р о в о ж да ется изм ен ен ием числа м о лей га зо о бр а зн ы х
в ещ еств , уча ств ую щ их в р еа кц ии, то да в лен ие н е в лияет н а со сто ян ие р а в н о в есия.
Пр и ув еличен ии да в лен ия р а в н о в есие см ещ а ется в сто р о н у ум ен ьш ен ия о бъем а ,
пр и ум ен ьш ен ии да в лен ия р а в н о в есие см ещ а ется в сто р о н у ув еличен ия о бъем а .
4. В случа е о бр а тим ы х р еа кц ий ка та лиза то р н е см ещ а ет р а в н о в есие, а лиш ь
уско р яет (или за м едляет в случа е ин гибито р о в ) пр о ц есс до стиж ен ия
р а в н о в есн о го со сто ян ия.
ОПЫ Т 1. В лиян ие ко н ц ен тр а ц ии р еа гир ую щ их в ещ еств н а ско р о стьр еа кц ии в
го м о ген н о й систем е
Реа кц ия тио сульф а та н а тр ия с сер н о й кисло то й пр о тека ет п о ур а в н ен ию
Na2S2O3 + H2SO4 → Na2SO4 + SO2 + S + H2O
и со п р о в о ж да ется по м утн ен ием р а ств о р а о т в ы па в ш ей сер ы .
Пр иго то в ить в тр ех п р о бир ка х р а ств о р ы тио сульф а та н а тр ия р а зличн о й
ко н ц ен тр а ц ии. Д ля это го в пер в ую пр о бир ку н а лить5 м л р а ств о р а Na2S2O3 и 10
м л в о ды , в о в то р ую – 10 м л р а ств о р а Na2S2O3 и 5 м л в о ды , в тр етью – 15 м л
р а ств о р а Na2S2O3.
Та ким о бр а зо м , ко н ц ен тр а ц ия тио сульф а та н а тр ия в пер в о й пр о бир ке будет
С, в о в то р о й – 2С, в тр етьей – 3С. В ка ж дую п р о бир ку пр илитьп р и п о м еш ив а н ии
по 5 м л 4%-н о го р а ств о р а H2SO4. Отм етитьв р ем я (по секун до м ер у), п р о ш едш ее с
м о м ен та до ба в лен ия кисло ты до п о м утн ен ия р а ств о р а . Результа ты за н ести в
та блиц у 1.
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 7
- 8
- 9
- 10
- 11
- …
- следующая ›
- последняя »
