Keemilise tasakaalu teema selgitus. Keemiline tasakaal, tasakaalunihe

Kõik keemilised reaktsioonid on põhimõtteliselt pöörduvad.
See tähendab, et reaktsioonisegus toimub nii reagentide kui ka toodete koostoime. Selles mõttes on reagentide ja toodete eristamine tingimuslik. Keemilise reaktsiooni suuna määravad selle toimumise tingimused (temperatuur, rõhk, ainete kontsentratsioon).
Paljudel reaktsioonidel on üks eelistatud suund ja selliste reaktsioonide läbiviimine vastupidises suunas äärmuslikud tingimused. Sellistes reaktsioonides toimub reagentide peaaegu täielik muundamine toodeteks.
Näide. Raud ja väävel reageerivad mõõdukal kuumutamisel üksteisega, moodustades raud(II)sulfiidi; FeS on sellistes tingimustes stabiilne ja praktiliselt ei lagune rauaks ja väävliks:

Temperatuuril 200 atm ja temperatuuril 400 °C saavutatakse maksimaalne NH3 sisaldus reaktsioonisegus, mis võrdub 36 mahuprotsendiga. Temperatuuri edasise tõusuga väheneb pöördreaktsiooni suurenenud esinemise tõttu ammoniaagi mahuosa segus.
Edasi- ja tagurpidi reaktsioonid toimuvad samaaegselt vastassuundades.

Kõigis pöörduvates reaktsioonides edasisuunalise reaktsiooni kiirus väheneb ja pöördreaktsiooni kiirus suureneb, kuni mõlemad kiirused on võrdsed ja tasakaal.

Tasakaaluseisundis muutuvad päri- ja tagasireaktsiooni kiirused võrdseks.

LE CHATELIERI PÕHIMÕTE. KEEMILISE TASAKAALUKORDA NIHE.

Keemilise tasakaalu asend sõltub järgmistest reaktsiooniparameetritest: temperatuur, rõhk ja kontsentratsioon. Nende tegurite mõju keemiline reaktsioon, järgige mustrit, milles väljendati üldine vaade aastal 1884 prantsuse teadlase Le Chatelier' poolt. Le Chatelier' põhimõtte kaasaegne sõnastus on järgmine:

1. Temperatuuri mõju. Igas pöörduvas reaktsioonis vastab üks suundadest eksotermilisele protsessile ja teine endotermilisele protsessile.

2. Surve mõju. Kõigis reaktsioonides, mis hõlmavad gaasilised ained, millega kaasneb ruumala muutus, mis on tingitud aine koguse muutumisest üleminekul lähteainetelt saadustele, mõjutab tasakaaluasendit rõhk süsteemis.
Rõhu mõju tasakaaluasendile järgib järgmisi reegleid:

Seega vähenes lähteainetelt toodetele üleminekul gaaside maht poole võrra. See tähendab, et rõhu suurenemisel nihkub tasakaal NH3 moodustumise suunas, mida tõendavad järgmised andmed ammoniaagi sünteesi reaktsiooni kohta temperatuuril 400 °C:

3. Kontsentratsiooni mõju. Kontsentratsiooni mõju tasakaaluseisundile allub järgmistele reeglitele:

>> Keemia: Keemiline tasakaal ja selle tõrjumise meetodid.Pöörduvates protsessides on otsereaktsiooni kiirus algul maksimaalne, seejärel aga väheneb, kuna reaktsioonisaaduste moodustumisel tarbitavate lähteainete kontsentratsioonid vähenevad. Vastupidi, pöördreaktsiooni kiirus, alguses minimaalne, suureneb reaktsiooniproduktide kontsentratsiooni suurenedes. Lõpuks saabub hetk, mil edasi- ja tagasireaktsiooni kiirused muutuvad võrdseks.

Keemilise pöörduva protsessi olekut nimetatakse keemiliseks tasakaaluks, kui edasisuunalise reaktsiooni kiirus on võrdne pöördreaktsiooni kiirusega.

Keemiline tasakaal on dünaamiline (liikuv), kuna selle toimumisel reaktsioon ei peatu, muutumatuks jääb ainult komponentide kontsentratsioon, see tähendab, et ajaühikus moodustub sama palju reaktsioonisaadusi, mis muundatakse lähteaineteks. Konstantsel temperatuuril ja rõhul võib pöörduva reaktsiooni tasakaal püsida lõputult.

Tootmises on nad kõige sagedamini huvitatud otsese reaktsiooni eelistatud esinemisest. Näiteks ammoniaagi, vääveloksiidi (VI) tootmisel. lämmastikoksiid (II). Kuidas tuletada süsteemi tasakaaluseisundist? Kuidas mõjutab seda muutus välistingimustes, milles see või teine pöörduv keemiline protsess toimub?

Tunni sisu tunnimärkmed toetavad raamtunni esitluskiirendusmeetodid interaktiivseid tehnoloogiaid Harjuta ülesanded ja harjutused enesetesti töötoad, koolitused, juhtumid, ülesanded kodutöö arutelu küsimused retoorilised küsimused õpilastelt Illustratsioonid heli, videoklipid ja multimeedium fotod, pildid, graafika, tabelid, diagrammid, huumor, anekdoodid, naljad, koomiksid, tähendamissõnad, ütlused, ristsõnad, tsitaadid Lisandmoodulid kokkuvõtteid artiklid nipid uudishimulikele hällid õpikud põhi- ja lisaterminite sõnastik muu Õpikute ja tundide täiustaminevigade parandamine õpikusõpiku fragmendi uuendamine, innovatsioonielemendid tunnis, vananenud teadmiste asendamine uutega Ainult õpetajatele täiuslikud õppetunnid aasta kalenderplaan juhised aruteluprogrammid Integreeritud õppetunnid

Reaktsiooni keemiline tasakaal nihkub reaktsioonisaaduse moodustumise suunas, kui

1) rõhu langus

2) temperatuuri tõus

3) katalüsaatori lisamine

4) vesiniku lisamine

Selgitus.

Vähenenud rõhk ( välismõju) toob kaasa rõhu tõstmise protsesside intensiivistumise, mis tähendab, et tasakaal nihkub rohkem gaasilised osakesed (mis tekitavad survet), s.o. reaktiivide suunas.

Kui temperatuur tõuseb (väline mõju), kipub süsteem temperatuuri alandama, mis tähendab, et soojuse neelamise protsess intensiivistub. tasakaal nihkub endotermilise reaktsiooni suunas, st. reaktiivide suunas.

Vesiniku lisamine (väline mõju) toob kaasa vesinikku tarbivate protsesside intensiivistamise, s.t. tasakaal nihkub reaktsioonisaaduse suunas

Vastus: 4

Allikas: Yandex: Ühtse riigieksami koolitustöö keemias. Valik 1.

Tasakaal nihkub lähteainete suunas, kui

1) rõhu langus

2) küte

3) katalüsaatori sisestamine

4) vesiniku lisamine

Selgitus.

Le Chatelier’ põhimõte – kui tasakaalus olevat süsteemi mõjutatakse väljastpoolt, muutes ükskõik milliseid tasakaalutingimusi (temperatuur, rõhk, kontsentratsioon), siis tõhustatakse süsteemis protsesse, mille eesmärk on välismõju kompenseerimine.

Rõhu langus (välismõju) toob kaasa rõhku tõstvate protsesside intensiivistumise, mis tähendab, et tasakaal nihkub suurema hulga gaasiliste osakeste (mis tekitavad rõhku) suunas, s.t. reaktsiooniproduktide suunas.

Katalüsaator ei mõjuta tasakaalunihet

Vesiniku lisamine (väline mõju) toob kaasa vesinikku tarbivate protsesside intensiivistamise, s.t. tasakaal nihkub lähteainete suunas

Vastus: 4

Allikas: Yandex: Ühtse riigieksami koolitustöö keemias. 2. variant.

keemilise tasakaalu nihkumine paremale aitab kaasa

1) temperatuuri langus

2) süsinikmonooksiidi (II) kontsentratsiooni tõus

3) rõhu tõus

4) kloori kontsentratsiooni vähendamine

Selgitus.

Reaktsiooni on vaja analüüsida ja välja selgitada, millised tegurid aitavad kaasa tasakaalu nihkele paremale. Reaktsioon on endotermiline, toimub gaasiliste saaduste mahu suurenemisega, on homogeenne, toimub gaasifaasis. Le Chatelier’ põhimõtte kohaselt on süsteemil reaktsioon välisele tegevusele. Seetõttu võib temperatuuri tõstmisel, rõhu langetamisel, lähteainete kontsentratsiooni suurendamisel või reaktsioonisaaduste hulga vähendamisel tasakaalu nihutada paremale. Võrrelnud neid parameetreid vastusevariantidega, valime vastuse nr 4.

Vastus: 4

Keemilise tasakaalu nihkumine reaktsioonis vasakule

aitab kaasa

1) kloori kontsentratsiooni vähendamine

2) vesinikkloriidi kontsentratsiooni vähendamine

3) rõhu tõus

4) temperatuuri langus

Selgitus.

Mõjuga tasakaalus olevale süsteemile kaasneb selle vastupanu. Lähteainete kontsentratsiooni vähenemisel nihkub tasakaal nende ainete tekke suunas, s.t. vasakule.

Jekaterina Kolobova 15.05.2013 23:04

Vastus on vale. Temperatuuri on vaja alandada (temperatuuri langedes nihkub tasakaal eksotermilise evolutsiooni suunas)

Aleksander Ivanov

Temperatuuri langedes nihkub tasakaal eksotermilise vabanemise suunas, s.t. paremale.

Nii et vastus on õige

V. Katalüsaatori kasutamisel ei toimu selles süsteemis keemilise tasakaalu nihkumist.

B. Temperatuuri tõustes nihkub keemiline tasakaal selles süsteemis lähteainete suunas.

1) ainult A on õige

2) õige on ainult B

3) mõlemad otsused on õiged

4) mõlemad kohtuotsused on valed

Selgitus.

Katalüsaatori kasutamisel ei toimu selles süsteemis keemilise tasakaalu nihet, sest Katalüsaator kiirendab nii edasi- kui ka vastupidiseid reaktsioone.

Temperatuuri tõustes nihkub keemiline tasakaal selles süsteemis lähteainete suunas, sest pöördreaktsioon on endotermiline. Temperatuuri tõstmine süsteemis suurendab endotermilise reaktsiooni kiirust.

Vastus: 3

nihkub vastupidise reaktsiooni poole, kui

1) tõsta vererõhku

2) lisage katalüsaator

3) vähendada kontsentratsiooni

4) tõsta temperatuuri

Selgitus.

Süsteemi keemiline tasakaal nihkub pöördreaktsiooni suunas, kui pöördreaktsiooni kiirust suurendatakse. Arutleme järgmiselt: pöördreaktsioon on eksotermiline reaktsioon, mis toimub gaaside mahu vähenemisega. Kui alandate temperatuuri ja suurendate rõhku, nihkub tasakaal vastupidise reaktsiooni suunas.

Vastus: 1

Kas järgmised hinnangud süsteemi keemilise tasakaalu nihke kohta on õiged?

A. Temperatuuri langedes nihkub keemiline tasakaal antud süsteemis

reaktsiooniproduktide suunas.

B. Kui metanooli kontsentratsioon väheneb, nihkub tasakaal süsteemis reaktsioonisaaduste suunas.

1) ainult A on õige

2) õige on ainult B

3) mõlemad otsused on õiged

4) mõlemad kohtuotsused on valed

Selgitus.

Temperatuuri langedes nihkub keemiline tasakaal antud süsteemis

reaktsiooniproduktide suhtes on see tõsi, sest otsene reaktsioon on eksotermiline.

Kui metanooli kontsentratsioon väheneb, nihkub tasakaal süsteemis reaktsioonisaaduste suunas, see on tõsi, sest kui aine kontsentratsioon väheneb, toimub reaktsioon, mille tulemusena see aine tekib, kiiremini

Vastus: 3

Millises süsteemis ei avalda rõhu muutus praktiliselt mingit mõju keemilise tasakaalu nihkele?

Selgitus.

Et vältida tasakaalu nihkumist rõhu muutumisel paremale, on vajalik, et rõhk süsteemis ei muutuks. Rõhk sõltub gaasiliste ainete hulgast antud süsteemis. Arvutame välja võrrandi vasakul ja paremal küljel olevate gaasiliste ainete mahud (koefitsientide abil).

See on reaktsioon number 3

Vastus: 3

Kas järgmised hinnangud süsteemi keemilise tasakaalu nihke kohta on õiged?

V. Kui rõhk langeb, nihkub keemiline tasakaal selles süsteemis

reaktsioonisaaduse suunas.

B. Suureneva kontsentratsiooniga süsinikdioksiid süsteemi keemiline tasakaal nihkub reaktsioonisaaduse suunas.

1) ainult A on õige

2) õige on ainult B

3) mõlemad otsused on õiged

4) mõlemad kohtuotsused on valed

Selgitus.

Rõhu langus (välismõju) toob kaasa rõhu tõstvate protsesside intensiivistumise, mis tähendab, et tasakaal nihkub suurema hulga gaasiliste osakeste (mis tekitavad rõhku) suunas, st reaktiivide suunas. Väide A on vale.

Süsinikdioksiidi lisamine (väline mõju) toob kaasa süsinikdioksiidi tarbivate protsesside intensiivistamise, st tasakaal nihkub reaktiivide poole. Väide B on vale.

Vastus: mõlemad väited on valed.

Vastus: 4

Keemiline tasakaal süsteemis

nihkub selle tulemusena lähteainete poole

1) vesiniku kontsentratsiooni suurendamine

2) temperatuuri tõus

3) rõhu tõus

4) katalüsaatori kasutamine

Selgitus.

Otsene reaktsioon on eksotermiline, pöördreaktsioon on endotermiline, seetõttu nihkub tasakaal temperatuuri tõustes lähteainete suunas.

Vastus: 2

Selgitus.

Selleks, et tasakaal nihkuks rõhu tõustes paremale, on vajalik, et otsene reaktsioon toimuks gaaside mahu vähenemisega. Arvutame gaasiliste ainete mahud. võrrandi vasakul ja paremal küljel.

See on reaktsioon number 3

Vastus: 3

Kas järgmised hinnangud süsteemi keemilise tasakaalu nihke kohta on õiged?

V. Temperatuuri tõustes muutub keemiline tasakaal selles süsteemis

reaktsiooniproduktide suunas.

B. Kui süsinikdioksiidi kontsentratsioon väheneb, nihkub süsteemi tasakaal reaktsioonisaaduste suunas.

1) ainult A on õige

2) õige on ainult B

3) mõlemad otsused on õiged

4) mõlemad kohtuotsused on valed

Selgitus.

Edasine reaktsioon on eksotermiline, pöördreaktsioon on endotermiline, seetõttu nihkub tasakaal temperatuuri tõustes pöördreaktsiooni suunas. (esimene väide on vale)

Lähteainete kontsentratsiooni suurenemisega nihkub tasakaal edasisuunalise reaktsiooni suunas, reaktsioonisaaduste kontsentratsiooni suurenemisel nihkub tasakaal pöördreaktsiooni suunas. Kui aine kontsentratsioon väheneb, toimub reaktsioon, mille tulemusena see aine tekib, kiiremini. (teine väide on tõsi)

Vastus: 2

Anton Golõšev

Ei – seletus on õigesti kirjutatud, loe tähelepanelikumalt. Süsinikdioksiidi kontsentratsiooni vähenedes nihkub tasakaal selle tekkereaktsiooni – saaduste suunas.

Lisa Korovina 04.06.2013 18:36

Ülesanne ütleb:

B. Süsinikdioksiidi kontsentratsiooni vähenedes nihkub süsteemi tasakaal reaktsioonisaaduste suunas... Nagu ma aru saan, Parem pool reaktsioonis on need reaktsiooniproduktid. Sellest järeldub, et mõlemad variandid on õiged!

Aleksander Ivanov

Sellest järeldub, et teine väide on tõsi.

Süsteemis

Keemilise tasakaalu nihkumine vasakule toimub siis, kui

1) rõhu langus

2) temperatuuri langus

3) hapniku kontsentratsiooni suurendamine

4) katalüsaatori lisamine

Selgitus.

Arvutame gaasiliste saaduste koguse reaktsiooni paremas ja vasakpoolses servas (koefitsientide abil).

3 ja 2. Sellest näeme, et kui rõhku alandada, siis tasakaal nihkub vasakule, sest süsteem püüab taastada süsteemi tasakaalu.

Vastus: 1

Süsteemis

1) rõhu tõus

2) süsinikmonooksiidi kontsentratsiooni tõus (IV)

3) temperatuuri langus

4) hapniku kontsentratsiooni tõus

Selgitus.

Rõhu tõus (välismõju) toob kaasa rõhku vähendavate protsesside intensiivistumise, mis tähendab, et tasakaal nihkub väiksema arvu gaasiliste osakeste (mis tekitavad rõhku) suunas, s.t. reaktsiooniproduktide suunas.

Vingugaasi (IV) lisamine (välismõju) toob kaasa süsinikmonooksiidi (IV) tarbivate protsesside intensiivistamise, s.o. tasakaal nihkub lähteainete suunas

Kui temperatuur langeb (väline mõju), kipub süsteem temperatuuri tõstma, mis tähendab, et soojust eraldav protsess intensiivistub. Tasakaal nihkub eksotermilise reaktsiooni suunas, st. reaktsiooniproduktide suunas.

Hapniku lisamine (väline mõju) toob kaasa hapnikku tarbivate protsesside suurenemise, s.t. tasakaal nihkub reaktsioonisaaduste suunas.

Vastus: 2

A. Kui temperatuur selles süsteemis tõuseb, keemiline tasakaal ei nihku,

B. Vesiniku kontsentratsiooni kasvades nihkub tasakaal süsteemis lähteainete suunas.

1) ainult A on õige

2) õige on ainult B

3) mõlemad otsused on õiged

4) mõlemad kohtuotsused on valed

Selgitus.

Le Chatelier’ reegli kohaselt, kuna soojus eraldub otsesel reaktsioonil, siis selle suurenemisel nihkub tasakaal vasakule; Samuti, kuna vesinik on reagent, siis vesiniku kontsentratsiooni suurenemisel nihkub tasakaal süsteemis toodete suunas. Seega on mõlemad väited valed.

Vastus: 4

Süsteemis

keemilise tasakaalu nihkumine moodustumise suunas ester aitab kaasa

1) metanooli lisamine

2) rõhu tõus

3) eetri kontsentratsiooni suurendamine

4) naatriumhüdroksiidi lisamine

Selgitus.

Mis tahes lähteaine lisamisel (kontsentratsiooni suurendamisel) nihkub tasakaal reaktsioonisaaduste suunas.

Vastus: 1

Millises süsteemis nihkub rõhu tõustes keemiline tasakaal lähteainete suunas?

Selgitus.

Rõhu tõus või langus võib tasakaalu nihutada ainult protsessides, milles osalevad gaasilised ained ja mis toimuvad ruumala muutumisega.

Tasakaalu nihutamiseks tõusva rõhuga lähteainete suunas on vajalikud tingimused protsessi kulgemiseks mahu suurenemisega.

See on protsess 2. (Lähteaineid on 1 maht, reaktsiooniprodukte 2)

Vastus: 2

Millises süsteemis nihutab vesiniku kontsentratsiooni suurenemine keemilist tasakaalu vasakule?

Selgitus.

Kui vesiniku kontsentratsiooni suurenemine nihutab keemilist tasakaalu vasakule, siis me räägime vesinikust kui reaktsiooniproduktist. Reaktsioonisaaduseks on vesinik ainult variandis 3.

Vastus: 3

Süsteemis

Keemilise tasakaalu nihkumist paremale soodustab

1) temperatuuri tõus

2) rõhu langus

3) kloori kontsentratsiooni tõus

4) vääveloksiidi (IV) kontsentratsiooni vähendamine

Selgitus.

Mis tahes lähteaine kontsentratsiooni suurenemine nihutab keemilist tasakaalu paremale.

Vastus: 3

keemilise tasakaalu nihkumine lähteainete suunas aitab kaasa

1) rõhu langus

2) temperatuuri langus

3) kontsentratsiooni tõus

4) kontsentratsiooni langus

Selgitus.

See reaktsioon kulgeb mahu vähenemisega. Rõhu langedes ruumala suureneb, mistõttu tasakaal nihkub mahu suurenemise suunas. Selles reaktsioonis lähteainete, s.o. vasakule.

Vastus: 1

Aleksander Ivanov

Kui vähendate SO 3 kontsentratsiooni, nihkub tasakaal reaktsiooni suunas, mis suurendab SO 3 kontsentratsiooni, st paremale (reaktsiooniprodukti suunas)

Keemiline tasakaal süsteemis

nihkub paremale, kui

1) rõhu tõus

2) temperatuuri langus

3) kontsentratsiooni suurendamine

4) temperatuuri tõus

Selgitus.

Rõhu suurenemise, temperatuuri languse või kontsentratsiooni suurenemisega nihkub tasakaal vastavalt Le Chatelier' reeglile vasakule, ainult temperatuuri tõusuga nihkub tasakaal paremale.

Vastus: 4

Süsteemi keemilise tasakaalu seisundist

ei mõjuta

1) rõhu tõus

2) kontsentratsiooni tõus

3) temperatuuri tõus

4) temperatuuri langus

Selgitus.

Kuna tegemist on homogeense reaktsiooniga, millega ei kaasne ruumala muutust, ei mõjuta rõhu tõus selle süsteemi keemilise tasakaalu seisundit.

Vastus: 1

Millises süsteemis nihkub rõhu tõustes keemiline tasakaal lähteainete suunas?

Selgitus.

Le Chatelier' reegli kohaselt nihkub rõhu suurenemisel keemiline tasakaal homogeenses reaktsioonis lähteainete suunas, millega kaasneb gaasiliste produktide moolide arvu suurenemine. On ainult üks selline reaktsioon – number kaks.

Vastus: 2

Süsteemi keemilise tasakaalu seisundist

ei mõjuta

1) rõhu tõus

2) kontsentratsiooni tõus

3) temperatuuri tõus

4) temperatuuri langus

Selgitus.

Ainete temperatuuri ja kontsentratsiooni muutused mõjutavad keemilise tasakaalu seisundit. Sel juhul on vasakul ja paremal olevate gaasiliste ainete kogus sama, seega, kuigi reaktsioon toimub gaasiliste ainete osalusel, ei mõjuta rõhu tõus keemilise tasakaalu seisundit.

Vastus: 1

Keemiline tasakaal süsteemis

nihkub paremale, kui

1) rõhu tõus

2) kontsentratsiooni suurendamine

3) temperatuuri alandamine

4) temperatuuri tõus

Selgitus.

Kuna tegemist ei ole homogeense reaktsiooniga, siis rõhumuutus seda ei mõjuta, süsinikdioksiidi kontsentratsiooni tõus nihutab tasakaalu vasakule. Kuna soojus neeldub otseses reaktsioonis, põhjustab selle suurenemine tasakaalu nihkumist paremale.

Vastus: 4

Millises süsteemis ei avalda rõhu muutus praktiliselt mingit mõju keemilise tasakaalu nihkele?

Selgitus.

Homogeensete reaktsioonide korral ei avalda rõhu muutus praktiliselt mingit mõju keemilise tasakaalu nihkele süsteemides, kus gaasiliste ainete moolide arv reaktsiooni käigus ei muutu. IN sel juhul See on reaktsioon number 3.

Vastus: 3

Süsteemis soodustab keemilise tasakaalu nihkumist lähteainete suunas

1) rõhu langus

2) temperatuuri langus

3) kontsentratsiooni langus

4) kontsentratsiooni tõus

Selgitus.

Kuna see reaktsioon on homogeenne ja sellega kaasneb gaasiliste ainete moolide arvu vähenemine, nihkub selle süsteemi tasakaal rõhu vähenedes vasakule.

Vastus: 1

Kas järgmised hinnangud süsteemi keemilise tasakaalu nihke kohta on õiged?

A. Kui rõhk tõuseb, nihkub keemiline tasakaal reaktsioonisaaduse suunas.

B. Kui temperatuur langeb, nihkub keemiline tasakaal selles süsteemis reaktsioonisaaduse suunas.

1) ainult A on õige

2) õige on ainult B

3) mõlemad otsused on õiged

4) mõlemad kohtuotsused on valed

Selgitus.

Kuna tegemist on homogeense reaktsiooniga, millega kaasneb gaasimoolide arvu vähenemine, nihkub rõhu tõustes keemiline tasakaal reaktsioonisaaduse suunas. Lisaks eraldub otsese reaktsiooni toimumisel soojust, nii et kui temperatuur langeb, nihkub keemiline tasakaal selles süsteemis reaktsioonisaaduse suunas. Mõlemad otsused on õiged.

Vastus: 3

Süsteemis

keemilise tasakaalu nihe paremale toimub siis, kui

1) rõhu tõus

2) temperatuuri tõus

3) vääveloksiidi (VI) kontsentratsiooni suurendamine

4) katalüsaatori lisamine

Selgitus.

Selles vasakpoolses süsteemis on gaasiliste ainete kogus suurem kui paremal, see tähendab, et otsese reaktsiooni korral rõhk väheneb, seega põhjustab rõhu suurenemine keemilise tasakaalu nihke paremale.

Vastus: 1

Kas järgmised hinnangud süsteemi keemilise tasakaalu nihke kohta on õiged?

A. Temperatuuri tõustes nihkub keemiline tasakaal selles süsteemis lähteainete suunas.

B. Lämmastikoksiidi (II) kontsentratsiooni suurenemisega nihkub süsteemi tasakaal lähteainete suunas.

1) ainult A on õige

2) õige on ainult B

3) mõlemad otsused on õiged

4) mõlemad kohtuotsused on valed

Selgitus.

Kuna selles süsteemis eraldub soojust, vastavalt Le Chatelier' reeglile, temperatuuri tõustes nihkub keemiline tasakaal selles süsteemis tegelikult lähteainete suunas. Kuna lämmastikoksiid (II) on reagent, nihkub selle kontsentratsiooni suurenedes tasakaal toodete suunas.

Vastus: 1

Kas järgmised hinnangud süsteemi keemilise tasakaalu nihke kohta on õiged?

V. Temperatuuri langedes nihkub keemiline tasakaal selles süsteemis reaktsioonisaaduste suunas.

B. Kui süsinikmonooksiidi kontsentratsioon väheneb, nihkub süsteemi tasakaal reaktsioonisaaduste suunas.

1) ainult A on õige

2) õige on ainult B

3) mõlemad otsused on õiged

4) mõlemad kohtuotsused on valed

Selgitus.

Selles reaktsioonis eraldub soojust, nii et temperatuuri langedes nihkub keemiline tasakaal selles süsteemis tegelikult reaktsioonisaaduste suunas. Kuna süsinikmonooksiid on reaktiiv, põhjustab selle kontsentratsiooni vähenemine tasakaalu nihke selle moodustumise suunas, st reaktiivide suunas.

Vastus: 1

Süsteemis

keemilise tasakaalu nihe paremale toimub siis, kui

1) rõhu tõus

2) temperatuuri tõus

3) vääveloksiidi (VI) kontsentratsiooni suurendamine

4) katalüsaatori lisamine

Selgitus.

Selles homogeenses reaktsioonis väheneb gaasiliste ainete moolide arv, seega toimub keemilise tasakaalu nihe paremale rõhu suurenemisel.

Vastus: 1

Keemiline tasakaal süsteemis

nihkub paremale, kui

1) rõhu tõus

2) kontsentratsiooni suurendamine

3) temperatuuri alandamine

4) temperatuuri tõus

Selgitus.

Rõhu suurenemise, kontsentratsiooni suurenemise või temperatuuri languse korral nihkub tasakaal nende mõjude vähenemise suunas - see tähendab vasakule. Ja kuna reaktsioon on endotermiline, nihkub tasakaal paremale ainult temperatuuri tõustes.

Vastus: 4

Rõhu tõustes väheneb pöörduvas reaktsioonis toote(te) saagis

1) N2 (g) + 3H2 (g) 2NH3 (g)

2) C2H4 (g) + H2O (g) C2H5OH (g)

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

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

Selgitus.

Le Chatelier' põhimõtte kohaselt, kui keemilise tasakaalu seisundis olevat süsteemi mõjutatakse väljastpoolt, muutes mis tahes tasakaalutingimusi (temperatuur, rõhk, kontsentratsioon), siis tasakaal süsteemis nihkub selles suunas, mis vähendab mõju. .

Siin peame leidma reaktsiooni, mille puhul tasakaal nihkub rõhu tõustes vasakule. Selles reaktsioonis peab gaasiliste ainete moolide arv paremal olema suurem kui vasakul. See on reaktsioon number 3.

Vastus: 3

nihkub reaktsiooniproduktide poole, kui

1) temperatuuri langus

2) rõhu langus

3) katalüsaatori kasutamine

4) temperatuuri tõus

Selgitus.

Endotermilise reaktsiooni tasakaal nihkub temperatuuri tõustes paremale.

Vastus: 4

Allikas: keemia ühtne riigieksam 10.06.2013. Pealaine. Kaug-Ida. 2. variant.

REAKTSIOONIVÕRD

2) lähteainete suunas

3) praktiliselt ei liigu

A	B	IN	G

Selgitus.

A) 1) reaktsioonisaaduste suunas

Vastus: 1131

Looge vastavus keemilise reaktsiooni võrrandi ja keemilise tasakaalu nihke suuna vahel koos rõhu suurenemisega süsteemis:

REAKTSIOONIVÕRD

KEEMILISE TASAKAALU NIHE SUUND

1) reaktsiooniproduktide suunas

2) lähteainete suunas

3) praktiliselt ei liigu

Kirjutage vastuses olevad numbrid üles, asetades need tähtedele vastavasse järjekorda:

A	B	IN	G

Selgitus.

Rõhu tõustes nihkub tasakaal gaaside arvu vähenemise suunas.

A) - reaktsiooniproduktide (1) suunas

B) - reaktsioonisaaduste (1) suunas

B) - lähteainete (2) suunas

D) - reaktsioonisaaduste suunas (1)

Vastus: 1121

Looge vastavus keemilise reaktsiooni võrrandi ja keemilise tasakaalu nihke suuna vahel koos rõhu suurenemisega süsteemis:

REAKTSIOONIVÕRD

KEEMILISE TASAKAALU NIHE SUUND

1) reaktsiooniproduktide suunas

2) lähteainete suunas

3) praktiliselt ei liigu

Kirjutage vastuses olevad numbrid üles, asetades need tähtedele vastavasse järjekorda:

A	B	IN	G

Selgitus.

Rõhu tõustes nihkub tasakaal reaktsiooni poole vähem gaasiliste ainetega.

B) 2) lähteainete suunas

B) 3) praktiliselt ei liigu

D) 1) reaktsioonisaaduste suunas

Vastus: 2231

Looge vastavus keemilise reaktsiooni võrrandi ja keemilise tasakaalu nihke suuna vahel koos rõhu suurenemisega süsteemis:

REAKTSIOONIVÕRD

KEEMILISE TASAKAALU NIHE SUUND

1) reaktsiooniproduktide suunas

2) lähteainete suunas

3) praktiliselt ei liigu

Kirjutage vastuses olevad numbrid üles, asetades need tähtedele vastavasse järjekorda:

A	B	IN	G

Selgitus.

Rõhu tõustes nihkub tasakaal reaktsiooni poole vähem gaasiliste ainetega.

A) 2) lähteainete suunas

B) 1) reaktsioonisaaduste suunas

B) 3) praktiliselt ei liigu

D) 2) lähteainete suunas

Vastus: 2132

Looge vastavus keemilise reaktsiooni võrrandi ja keemilise tasakaalu nihke suuna vahel, kui rõhk süsteemis väheneb:

REAKTSIOONIVÕRD

KEEMILISE TASAKAALU NIHE SUUND

1) reaktsiooniproduktide suunas

2) lähteainete suunas

3) praktiliselt ei liigu

Kirjutage vastuses olevad numbrid üles, asetades need tähtedele vastavasse järjekorda:

A	B	IN	G

Keemiline tasakaal on omane pööratav reaktsioonid ja ei ole tüüpiline pöördumatu keemilised reaktsioonid.

Sageli muundatakse keemilise protsessi läbiviimisel algsed reagendid täielikult reaktsiooniproduktideks. Näiteks:

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

Metallist vaske on võimatu saada vastupidises suunas toimuva reaktsiooni läbiviimisel, kuna antud reaktsioon on pöördumatu. Sellistes protsessides muudetakse reagendid täielikult toodeteks, s.t. reaktsioon kulgeb lõpuni.

Kuid suurem osa keemilistest reaktsioonidest pööratav, st. reaktsioon toimub tõenäoliselt paralleelselt edasi- ja tagasisuunas. Teisisõnu muudetakse reagendid ainult osaliselt toodeteks ja reaktsioonisüsteem koosneb nii reagentidest kui ka saadustest. Süsteem on sel juhul olekus keemiline tasakaal.

Pööratavates protsessides on algselt otsene reaktsioon maksimaalne kiirus, mis reaktiivide arvu vähenemise tõttu järk-järgult väheneb. Vastupidi, alguses on see vastupidine reaktsioon minimaalne kiirus, mis suureneb toodete kogunedes. Lõpuks saabub hetk, mil mõlema reaktsiooni kiirused muutuvad võrdseks – süsteem jõuab tasakaaluseisundisse. Tasakaaluseisundi tekkides jäävad komponentide kontsentratsioonid muutumatuks, kuid keemiline reaktsioon ei peatu. See. – see on dünaamiline (liikuv) olek. Selguse huvides on siin järgmine joonis:

Oletame, et on olemas teatud pöörduv keemiline reaktsioon:

a A + b B = c C + d D

siis kirjutame massitegevuse seadusest lähtuvalt üles avaldised jaoks otseυ 1 ja tagurpidiυ 2 reaktsiooni:

v1 = k 1 · [A] a · [B] b

v2 = k 2 · [C] c · [D] d

Võimeline keemiline tasakaal, on edasi- ja tagasireaktsiooni kiirused võrdsed, st:

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

saame

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

Kus K =k 1 / k 2 – tasakaalukonstant.

Mis tahes pöörduva protsessi jaoks etteantud tingimustel k on konstantne väärtus. See ei sõltu ainete kontsentratsioonidest, sest Kui ühe aine kogus muutub, muutuvad ka teiste komponentide kogused.

Kui keemilise protsessi tingimused muutuvad, võib tasakaal nihkuda.

Tasakaalu nihkumist mõjutavad tegurid:

muutused reaktiivide või toodete kontsentratsioonides,
rõhu muutus,
temperatuuri muutus,
katalüsaatori lisamine reaktsioonikeskkonnale.

Le Chatelier’ põhimõte

Kõik ülaltoodud tegurid mõjutavad nihet keemilises tasakaalus, mis järgib Le Chatelier’ põhimõte: Kui muudate üht süsteemi tasakaaluoleku tingimustest – kontsentratsiooni, rõhku või temperatuuri –, nihkub tasakaal reaktsiooni suunas, mis sellele muutusele vastu mõjub. Need. tasakaal kaldub nihkuma suunas, mis viib tasakaaluseisundi rikkumiseni viinud mõju mõju vähenemiseni.

Niisiis, vaatleme eraldi iga teguri mõju tasakaaluseisundile.

Mõjutamine muutused reagentide või toodete kontsentratsioonides näitame näitega Haberi protsess:

N2(g) + 3H2(g) = 2NH3(g)

Kui näiteks lämmastikku lisada tasakaalusüsteemi, mis koosneb N 2 (g), H 2 (g) ja NH 3 (g), siis peaks tasakaal nihkuma suunas, mis aitaks kaasa lämmastiku koguse vähenemisele. vesinik selle algväärtuse suunas, need. täiendava ammoniaagi moodustumise suunas (paremal). Samal ajal väheneb vesiniku hulk. Kui süsteemi lisatakse vesinikku, nihkub tasakaal ka uue ammoniaagikoguse moodustumise suunas (paremale). Kusjuures ammoniaagi sisseviimine tasakaalusüsteemi vastavalt Le Chatelier’ põhimõte , põhjustab tasakaalu nihke lähteainete tekkeks soodsa protsessi suunas (vasakule), s.t. Ammoniaagi kontsentratsioon peaks vähenema, kuna osa sellest laguneb lämmastikuks ja vesinikuks.

Ühe komponendi kontsentratsiooni vähenemine nihutab süsteemi tasakaaluolekut selle komponendi moodustumise suunas.

Mõjutamine rõhu muutused on mõttekas, kui uuritavas protsessis osalevad gaasilised komponendid ja toimub muutus molekulide koguarvus. Kui süsteemi molekulide koguarv jääb alles püsiv, siis rõhu muutus ei mõjuta selle tasakaalu kohta, näiteks:

I 2 (g) + H 2 (g) = 2HI (g)

Kui tasakaalusüsteemi kogurõhku suurendada selle ruumala vähendamisega, nihkub tasakaal ruumala vähenemise suunas. Need. arvu vähendamise suunas gaas süsteemis. Reaktsioonina:

N2(g) + 3H2(g) = 2NH3(g)

4 gaasimolekulist (1 N 2 (g) ja 3 H 2 (g)) tekib 2 gaasimolekuli (2 NH 3 (g)), s.o. rõhk süsteemis väheneb. Selle tulemusena aitab rõhu tõus kaasa täiendava koguse ammoniaagi moodustumisele, s.o. tasakaal nihkub selle kujunemise suunas (paremale).

Kui süsteemi temperatuur on konstantne, siis süsteemi kogurõhu muutus ei too kaasa tasakaalukonstandi muutust TO.

Temperatuuri muutus süsteem ei mõjuta mitte ainult selle tasakaalu nihet, vaid ka tasakaalukonstanti TO. Kui tasakaalusüsteemile antakse konstantsel rõhul lisasoojust, nihkub tasakaal soojuse neeldumise suunas. Kaaluge:

N2(g) + 3H2(g) = 2NH3(g) + 22 kcal

Niisiis, nagu näete, toimub otsene reaktsioon soojuse vabanemisega ja vastupidine reaktsioon neeldumisega. Temperatuuri tõustes nihkub selle reaktsiooni tasakaal ammoniaagi lagunemisreaktsiooni suunas (vasakule), sest see ilmub ja nõrgestab välist mõju - temperatuuri tõusu. Vastupidi, jahutamine viib tasakaalu nihkeni ammoniaagi sünteesi suunas (paremale), sest reaktsioon on eksotermiline ja talub jahutamist.

Seega soodustab temperatuuri tõus nihet keemiline tasakaal endotermilise reaktsiooni suunas ja temperatuuri langust eksotermilise protsessi suunas . Tasakaalukostandid kõik eksotermilised protsessid vähenevad temperatuuri tõustes ja endotermilised protsessid suurenevad.

Enamik keemilisi reaktsioone on pöörduvad, see tähendab, et need toimuvad samaaegselt vastassuundades. Juhtudel, kui edasi- ja tagasisuunalised reaktsioonid kulgevad sama kiirusega, tekib keemiline tasakaal.

Kui tekib keemiline tasakaal, lakkab süsteemi moodustavate ainete molekulide arv muutumast ja jääb konstantsetes välistingimustes aja jooksul muutumatuks.

Süsteemi olekut, milles edasisuunalise reaktsiooni kiirus on võrdne pöördreaktsiooni kiirusega, nimetatakse keemiliseks tasakaaluks.

Näiteks reaktsiooni H 2 (g) + I 2 (g) ⇆ 2HI (g) tasakaal tekib siis, kui otsese reaktsiooni käigus moodustub ajaühikus täpselt sama arv vesinikjodiidi molekule, kui need lagunevad vastupidiselt. reaktsioon joodiks ja vesinikuks.

Reaktsiooni võimet kulgeda vastassuundades nimetatakse kineetiliseks pöörduvuseks.

Reaktsioonivõrrandis tähistatakse pöörduvust kahe vastassuunalise noolega (⇆), mitte võrdusmärgiga keemilise võrrandi vasaku ja parema külje vahel.

Keemiline tasakaal on dünaamiline (liikuv). Väliste tingimuste muutumisel tasakaal nihkub ja naaseb algseisundisse, kui välistingimused omandavad konstantsed väärtused. Väliste tegurite mõju keemilisele tasakaalule põhjustab selle nihkumise.

Keemilise tasakaalu asend sõltub järgmistest reaktsiooniparameetritest:

Temperatuurid;

Surve;

Kontsentratsioonid.

Nende tegurite mõju keemilisele reaktsioonile sõltub mustrist, mida väljendas üldiselt 1884. aastal prantsuse teadlane Le Chatelier (joonis 1).

Riis. 1. Henri Louis Le Chatelier

Le Chatelier’ põhimõtte kaasaegne sõnastus

Kui tasakaalus olevale süsteemile avaldatakse väline mõju, nihkub tasakaal sellele poolele, mis seda mõju nõrgendab.

1. Temperatuuri mõju

Igas pöörduvas reaktsioonis vastab üks suundadest eksotermilisele protsessile ja teine endotermilisele protsessile.

Näide: tööstuslik tootmine ammoniaak. Riis. 2.

Riis. 2. Ammoniaagi tootmistehas

Ammoniaagi sünteesi reaktsioon:

N 2 + 3H 2 ⇆ 2NH 3 + Q

Edasine reaktsioon on eksotermiline ja pöördreaktsioon on endotermiline.

Temperatuurimuutuste mõju keemilise tasakaalu positsioonile järgib järgmisi reegleid.

Temperatuuri tõustes nihkub keemiline tasakaal endotermilise reaktsiooni suunas ja temperatuuri langedes eksotermilise reaktsiooni suunas.

Tasakaalu nihutamiseks ammoniaagi tootmise suunas tuleb temperatuuri alandada.

2. Surve mõju

Kõigis gaasilisi aineid hõlmavates reaktsioonides, millega kaasneb ruumala muutus, mis on tingitud aine koguse muutumisest üleminekul lähteainetelt saadustele, mõjutab tasakaaluasendit rõhk süsteemis.

Rõhu mõju tasakaaluasendile järgib järgmisi reegleid.

Rõhu suurenedes nihkub tasakaal väiksema mahuga ainete (esialgsete või saaduste) tekke suunas; rõhu vähenedes nihkub tasakaal suurema mahuga ainete tekke suunas.

Ammoniaagi sünteesi reaktsioonis nihkub tasakaal rõhu suurenemisel ammoniaagi moodustumise suunas, kuna reaktsioon kulgeb ruumala vähenemisega.

3. Kontsentratsiooni mõju

Kontsentratsiooni mõju tasakaaluseisundile allub järgmistele reeglitele.

Kui ühe lähteaine kontsentratsioon suureneb, nihkub tasakaal reaktsioonisaaduste tekke suunas; Kui ühe reaktsiooniprodukti kontsentratsioon suureneb, nihkub tasakaal lähteainete moodustumise suunas.

Ammoniaaki tekitavas reaktsioonis on tasakaalu nihutamiseks ammoniaagi tootmise suunas vaja suurendada vesiniku ja lämmastiku kontsentratsiooni.

Õppetunni kokkuvõte

Tunnis õppisite tundma "keemilise tasakaalu" mõistet ja kuidas seda nihutada, millised tingimused mõjutavad keemilise tasakaalu nihkumist ja kuidas "Le Chatelier' printsiip" töötab.

Bibliograafia

Novošinski I.I., Novošinskaja N.S. Keemia. Õpik 10. klassi üldharidusele. asutamine Profiili tase. - M.: LLC "TID" venekeelne sõna- RS", 2008. (§-d 24, 25)
Kuznetsova N.E., Litvinova T.N., Levkin A.N. Keemia: 11. klass: Õpik üldhariduskoolide õpilastele. asutamine ( profiili tase): kahes osas. 2. osa. M.: Ventana-Graf, 2008. (§ 24)
Rudzitis G.E. Keemia. Üldkeemia alused. 11. klass: hariv. üldhariduse jaoks asutus: algtase/ G.E. Rudzitis, F.G. Feldman. - M.: Haridus, OJSC “Moskva õpikud”, 2010. (§ 13)
Radetsky A.M. Keemia. Didaktiline materjal. 10-11 klassid. - M.: Haridus, 2011. (lk 96-98)
Khomchenko I.D. Keemia ülesannete ja harjutuste kogumik Keskkool. - M.: RIA “Uus laine”: Kirjastus Umerenkov, 2008. (lk 65-68)

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

Kodutöö

Koos. 65-66 nr 12.10-12.17 keemiaülesannete ja -ülesannete kogust keskkoolile (Homtšenko I.D.), 2008.a.
Millisel juhul ei põhjusta rõhu muutus gaasiliste ainete reaktsioonide keemilise tasakaalu nihet?
Miks katalüsaator ei nihuta keemilist tasakaalu?