Смещение химического равновесия
При изменении условий протекания реакции (температуры, давления, концентрации какого-либо из участвующих в реакции веществ) скорости прямого и обратного процессов изменяются неодинаково, и химическое равновесие нарушается. Направление смещения химического равновесия подчиняется принципу Ле-Шателье: если на систему, находящуюся в состоянии химического равновесия, оказать какое-либо воздействие, то равновесие сместится в таком напрвлении, что оказанное воздействие будет ослаблено. При увеличении температуры равновесие смещается в сторону реакции идущей с поглощением тепла - эндотермической. При увеличении концентрации исходных веществ равновесие смещается в сторону образования продуктов реакции, т.е. вправо. При увеличении концентрации продуктов реакции равновесие смещается в сторону образования исходных веществ , т.е. влево. Если реакция протекает с участием газообразных веществ, то повышение давления вызывает смещение равновесия в направлении уменьшения общего числа молей. Понижение давления смещает равновесие в сторону увеличения общего числа молей газообразных веществ. Например, равновесие системы: N2 + 3H2 Û 2NH3; DH = -46,25 кДж/моль а) при увеличении температуры сместится влево; б) при увеличении давления сместится вправо; в) при увеличении концентрации азота сместится вправо.
Экспериментальная часть Опыт 1. Влияние концентрации реагирующих веществ На состояние химического равновесия В результате обратимой реакции FeCl3 + 3KSCN Û Fe(SCN)3 + 3KCl образуется интенсивно окрашенное в красный цвет вещество роданид железа(III) Fe(SCN)3. Поскольку интенсивность окраски раствора зависит от концентрации окрашенного вещества, то судить о смещении равно-весия в данной системе можно по изменению интенсивности окраски раствора. а) Налить почти полную пробирку дистиллированной воды и добавить в нее по 1-2 капли концентрированных растворов хлорида железа(III) FeCl3 и роданида калия KSCN. Раствор перемешать и затем разлить содержимое в четыре пробирки. Первую пробирку оставить для сравнения, во вторую прибавить 2-3 капли хлорида железа (III) FeCl3, в третью 2-3 капли роданида калия KSCN, а в четвертую - несколько кристалликов хлорида калия KСl. Пробирки встряхнуть несколько раз. Сравнить интенсивность окрасок раствора во 2-й, 3-й и 4-й пробирках с окраской первой (контрольной) пробирки. Определить, в какой пробирке и в каком направлении прошло смещение химического равновесия. Как изменится в каждом отдельном случае концентрация компонентов равновесной системы: 1) роданида железа Fe(SCN)3 2) хлорида железа (III) FeCl3 3) роданида калия КSCN, по сравнению с их концентрациями при установлении первоначального равновесия? Результаты наблюдения занести в таблицу 6.1.
Таблица 6.1 Результаты опыта №1
Написать выражение константы равновесия. Объяснить влияние концентрации реагирующих веществ на смещение химического равновесия. б) Налить половину пробирки дистиллированной воды, добавить 2-3 капли гидроксида аммония NH4OH и 2 капли фенолфталеина. Раствор перемешать. Отметить цвет раствора. Наличие, каких ионов придает раствору окрашивание? Написать выражение константы диссоциации слабого электролита NH4OH. Разлить содержимое на две части. Первую пробирку оставить в качестве эталона, а к содержимому второй пробирки добавить несколько кристалликов хлорида аммония NH4Cl. Отметить изменение цвета раствора. Написать уравнение диссоциации NH4Cl. За счет каких ионов происходит смещение равновесия в данной системе, в каком направлении?
Опыт 2. Влияние температуры на состояние химического равновесия При взаимодействии йода с крахмалом образуется йод-крахмальное соединение сложного состава, имеющее синюю окраску. Реакция сопровождается выделением тепла. Равновесие данной системы можно условно представить схемой: йод + крахмал Û [йод – крахмал], DН0<0 В пробирку налейте 10 капель дистиллированной воды, 2-3 капли раствора йода и добавьте 2-3 капли крахмала. Отметьте появление синей окраски. Пробирку нагрейте до кипения. Наблюдайте изменение окраски раствора. Затем пробирку охладите водой из-под крана. Наблюдайте вновь появление синей окраски. В каком направлении смещается равновесие этой системы при нагревании и при охлаждении?
Вопросы для самоконтроля 1. Какие реакции называются практически необратимыми? Приведите примеры. 2. Какие реакции называются обратимыми? Приведите примеры. 3. Рассмотрите признаки химического равновесия. 4. Почему химическое равновесие называется динамическим? 5. От каких факторов зависит константа равновесия? Каков ее физический смысл? 6. Напишите формулу для вычисления констант равновесия реакций: 2Н2(г) + О2(г) Û 2Н2О (г); С (кр) + СО2 (г) Û 2СО (г). 7. Что называется сдвигом (смещением) химического равновесия? Сформулируйте принцип Ле-Шателье. 8. В какую сторону сместится химическое равновесие следующих реакций: N2(г) + 3Н2 (г) Û 2NH3(г), DН0 = - 92,4 кДж; N2(г) + О2(г) Û 2NО(г), DН0 = 180,7 кДж; 2Н2О(г) Û 2Н2 (г) + О2 (г), DН0 = 483,7 кДж; Н2(г) + Вr2(г)Û= 2HBr(г), DН0 = -72,5 кДж; СаСО3(кр) Û СаО(кр) + СО2(г), DН0 = 179,0 кДж; С(кр) + СО2(г) Û 2СО(г), DН0 = 172,5 кДж при а) повышении давления, б) повышении температуры? 9. Реакция между йодом и водородом протекает по уравнению: Н2(г) + I2(г) Û 2НI(г). Равновесие установилось при следующих концентрациях участвующих в реакции веществ (Н2) = (I2) = 0,005 моль/л , (НI) = 0,4 моль/л. Рассчитайте исходную концентрацию йода и значение константы равновесия. 10. Реакция образования фосгена CОСl2 протекает в закрытом сосуде по уравнению: CO(г) + СI2(г) Û СОСl2(г).
Популярное: Как вы ведете себя при стрессе?: Вы можете самостоятельно управлять стрессом! Каждый из нас имеет право и возможность уменьшить его воздействие на нас... Модели организации как закрытой, открытой, частично открытой системы: Закрытая система имеет жесткие фиксированные границы, ее действия относительно независимы... Как распознать напряжение: Говоря о мышечном напряжении, мы в первую очередь имеем в виду мускулы, прикрепленные к костям ... ©2015-2024 megaobuchalka.ru Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. (1275)
|
Почему 1285321 студент выбрали МегаОбучалку... Система поиска информации Мобильная версия сайта Удобная навигация Нет шокирующей рекламы |