Reversibilitatea reacțiilor chimice - soluționarea problemelor de control

Reacțiile care au loc simultan în două direcții opuse, numite reversibil. Reacțiile care au loc de la stânga la dreapta, este numit drept, și la dreapta la stânga - spate. De exemplu: O condiție în care rata reacției forward este inversul vitezei de reacție se numește echilibru chimic. Este dinamic și se caracterizează prin echilibrul chimic constant (K ^ ,,), care, în forma generală pentru o mA reacție reversibilă + Nb pC + qd este exprimată după cum urmează: unde [A], [B], [C], [D] - echilibru concentrația substanțelor; m, n, p, q - coeficienți stoechiometrici în ecuația reacției. Offset echilibru chimic cu modificarea condițiilor supuse principiului Le Chatelier: în cazul unui sistem în echilibru este produs orice acțiune externă (schimbarea concentrației, temperatura, presiunea), favorizează curgerea unuia dintre cele două reacții opuse, care atenueaza impacturilor externe. acumularea contracaram continuă până când sistemul atinge un nou echilibru corespunzător noilor condiții. (T) Influența temperaturii. Pe măsură ce temperatura crește, echilibrul deplasează spre reacția endotermă și invers, atunci când temperatura este coborâtă, echilibrul trece la partea reacției exoterme. [2] Efectul presiunii. Creșterea presiunii atmosfere cu gaze deplasează echilibrul spre reacția care conduce la reducerea volumului acestuia. [3] Efectul concentrației. Creșterea concentrației materiilor prime conduce la o deplasare a echilibrului spre formarea produșilor de reacție și produșii de reacție creșterea concentrației conduce la o deplasare a echilibrului spre formarea materiilor prime. Subliniem, că introducerea catalizatorului în sistem nu duce la o schimbare în echilibru, deoarece acest lucru este la fel de schimbat viteza înainte și reacții inverse. EXEMPLUL 1 n I I Așa cum influențează temperatura de echilibru crește Soluția: Conform principiului Jle Chatelier sistem de echilibru pe măsură ce crește temperatura trebuie să se deplaseze spre reacția endotermă. În cazul nostru - față de reacția inversă. Exemplul 2. Reacția de oxid nitric (IV), exprimată prin ecuația 2NO + h 02 ± 2N02. Cum se schimbă viteza de înainte și înapoi reacții, dacă vom crește presiunea de 3 ori, iar temperatura rămâne constantă? Are acest lucru duce la o schimbare de viteză schimbare de echilibru? Soluție: Să presupunem că la o creștere a presiunii în echilibrul concentrației de oxid de azot (I), oxigen și oxid de azot (IV) au fost apoi viteza reacției directe a vitezei de reacție inversă cu o presiune tot mai mare de 3 ori, în același timp, măresc concentrația tuturor reactivilor vitezei de reacție în față devine: Rata inversă de reacție va deveni: n2 - k2 (3c) de 2 - k29s2. Prin urmare, viteza reacției în față a crescut cu 27 de ori, iar feedback-ul - de 9 ori. Echilibrul se va deplasa în direcția reacției înainte, care este în concordanță cu principiul Le Chatelier. Exemplul 3. Așa cum afectează echilibrul în sistem a) scăderea presiunii; b) creșterea temperaturii; c) creșterea concentrației de materii prime? Soluție: În conformitate cu principiul Le Chatelier lui, căderea de presiune va determina o schimbare în echilibrul spre reacția care conduce la o creștere a volumului său, adică în direcția reacției inverse ... Mărind avantajul temperaturii la o schimbare de echilibru în direcția reacției endoterme, adică. E. În direcția reacției inverse. În cele din urmă, creșterea concentrației de materii prime se va deplasa echilibrul spre formarea produșilor de reacție, adică. E. în direcția reacției înainte. Întrebări și sarcini pentru auto-determinare 1. Ce reacții sunt ireversibile? Dă exemple. 2. Ce fel de reacție se numește reversibilă? De ce nu primesc prin? Dă exemple. 3. Ceea ce se numește echilibru chimic? Este static sau dinamic? 4. Ceea ce se numește echilibru chimic constantă și o semnificație fizică are? 5. Ce factori influențează starea de echilibru chimic? 6. Care este esența principiului Jle Chatelier? 7. Cum catalizatorii pe starea de echilibru chimic? 8. Așa cum este afectată de: a) reducerea presiunii; b) creșterea temperaturii; c) creșterea concentrației de echilibru a sistemului 9. După cum se reflectă într-o creștere a echilibrului presiunii în următoarele sisteme: 10. Schimbările în concentrația reactanților care poate schimba echilibrul reacției la dreapta 11. Ilustrează amoniac reacția de sinteză ce factori pot schimba echilibrul procesului spre formarea de amoniac ? 12. Cum se schimbă viteza înainte și reacții inverse. în cazul în care volumul amestecului de gaz este redus de trei ori? În ce direcție se va deplasa echilibrul chimic la temperaturi mai mari? 13. În ce direcție se va deplasa echilibrul H2 + sistem S t ± H2S, în cazul în care a) crește concentrația de hidrogen, b) reduce concentrația de hidrogen sulfurat? 14. În ce direcție se va schimba echilibrul în sistemele cu creșterea temperaturii: 15. Într-un sistem închis, în prezența reacției catalitice între acid clorhidric și oxigen este reversibilă: Ce influență asupra concentrației de echilibru a clorului va asigura: a) o creștere a presiunii; b) creșterea concentrației de oxigen; c) creșterea temperaturii? 16. Se calculează constanta de echilibru pentru reacția reversibilă a Equation curgere știind că la echilibru [N02] - 0,06 mol / l, [NO] = 0,24 mol / l [02] = 0,12 mol / l . Răspuns: 1,92. 17. Se calculează constanta de echilibru pentru proces: dacă o anumită temperatură de la starea inițială, luată la cinci moli de CO și C12 formează patru moli 1,5 moli SOS12. Răspuns: 0171. 18. La un anumit echilibru de temperatură de proces constant H2 (g) + HCOH (g) + ± CH3OH (z) este egal cu 1. Concentrațiile inițiale de H2 (T) și HCOH (d) a fost de 4 mol / l și 3 mol / l, respectiv. Care este concentrația de echilibru a CH3 OH (g)? A: 2 mol / l. 19. Reacția conform ecuației t ± 2A V. Concentrația inițială a substanței A este egal cu 0,2 mol / l. Constanta de echilibru pentru reacția este de 0,5. Se calculează concentrațiile de echilibru ale reactanților. A: 0,015 mol / l; 0,170 mol / l. 20. În ce direcție se va deplasa echilibrul reacției: 3Fe + 4H20 t ± Fe304 + 4H2 1) cu creșterea concentrației de hidrogen; 2) prin creșterea concentrației vaporilor de apă? 21. La o anumită temperatură, concentrația de echilibru a dioxidului de sulf generat de reacție 2S02 + 02 2S03, a fost de 0,02 mol / l. Concentrațiile inițiale de dioxid de sulf și oxigen au fost, respectiv, 0,06 și 0,07 mol / l. Se calculează constanta de echilibru a reacției. Răspuns: 4.17. Cum va creșterea presiunii la temperatură constantă asupra echilibrului în următoarele sisteme. În ce direcție se va deplasa echilibrul în procesul de revizuire, pe măsură ce crește temperatura? 23. Ce factori (presiune, temperatură, de catalizator) contribuie schimbare reacție de echilibru spre formarea de CO? Motivați de răspuns. 24. Cum se va mări presiunea asupra echilibrului chimic într-un sistem reversibil 25. Așa cum va afecta creșterea temperaturii și scăderea presiunii asupra echilibrului chimic într-un sistem reversibil