Элементы химической термодинамики и кинетики. Письменко В.Т. - 97 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

УлГТУ | Ульяновск

Составители: 

Рубрика: 

97
Принцип Ле Шателье справедлив и для равновесных систем, в которых
не протекают химические превращения: растворение, кипение, кристаллиза-
ция и т.д.
Рассмотрим на конкретном примере влияние некоторых факторов на
смещение равновесия. Возьмем в качестве примера реакцию взаимодействия
сернистого газа с кислородом (широко используемую в промышленности), и
протекающую согласно уравнению:
2 SO
2 газ
+ О
2 газ
↔ 2 SO
3 газ
+ 198 кДж.
Оценим, как повлияет на состояние равновесия этой системы, увеличение,
например, концентрации кислорода, увеличение давления в системе (умень-
шение объема), увеличение температуры?
Влияние концентрации. Повышение концентрации кислорода должно
привести к увеличению скорости прямой реакции согласно закону дейст-
вующих масс:
V
прям
=
k
прям.
·
12
22
OSO
CC ⋅
,
К этому же выводу можно прийти из анализа выражения константы равнове-
сия данной реакции:
К
с.
=
2
2
3
2
2
O
SO
SO
CC
C
⋅
Увеличение концентрации кислорода (знаменатель этого выражения) должно
привести к увеличению и концентрации серного ангидрида
SO
3
(числитель
выражения), т.к. константа равновесия – величина постоянная. То есть уве-
личение концентрации кислорода сдвинет равновесие вправо: увеличится
концентрация продуктов реакции.
К этому же выводу можно прийти, применяя принцип Ле Шателье.
Увеличение концентрации кислорода по сравнению с равновесным значени-
ем в системе должно усилить тот процесс (реакцию), который свел бы это
увеличение к минимуму. Таким процессом является прямая реакция, в ходе
которой потребляется кислород, и концентрация его понижается.
Вообще избыток исходного вещества (исходных веществ) вызывает
смещение равновесия вправо, как и уменьшение (удаление) концентрации
продуктов реакции. Добавление продукта (продуктов) реакции вызывает
смещение равновесия влево. Добавляя или удаляя исходные вещества, про-
дукты реакции можно смещать равновесие в ту или иную сторону, что и де-
лается на практике.
Влияние давления на равновесие. В соответствии с принципом Ле Ша-
телье, повышение давления в системе должно сместить равновесие в ту сто-
рону, в направлении того процесса, в котором происходит противодействие
оказанному повышению, т.е. усиливается реакция, идущая с меньшим объе-
мом образующихся продуктов. Прямая реакция идет с выделением двух мо-
лей газообразного триоксида серы, обратная – с образованием трех молей га-
зообразных веществ: двух молей диоксида серы и одного моля кислорода.

Страницы