Составитель: И.Н. Пиялкина, учитель химии МБОУ СОШ 37 города Белово

Обратимые химические реакции – это реакции, одновременно протекающие в прямом и обратном направлениях в одних и тех же условиях. Например: H 2 + I2 2HI CaCO 3 CaO + CO 2 Необратимые химические реакции –это реакции, протекающие в одном направлении до полного превращения реагирующих веществ в продукты реакции. Например : Na 2 SO 4 +BaCl 2 BaSO 4 +2NaCl

ПРИЗНАКИ НЕОБРАТИМОСТИ CuCl 2 + 2KOH=Cu(OH) 2 +2KOH – выпал осадок Na 2 CO 3 + 2HCl=2NaCl + H 2 O + CO 2 – образовался слабый электролит, который разлагается на воду и углекислый газ. H 2 SO 4 + 2KOH = K 2 SO 4 + 2H 2 O – образовалась вода – очень слабый электролит.

ХИМИЧЕСКОЕ РАВНОВЕСИЕ Вернемся к обратимой реакции водорода с парами йода. В соответствии с законом действующих масс кинетическое уравнение прямой реакции имеет вид: Vпр=k[H 2 ] [I 2 ] С течением времени скорость прямой реакции уменьшается, т.к. исходные вещества расходуются. В то же время с накоплением в системе йодоводорода увеличивается скорость реакции его разложения: Vобр=добр [HI] ² В любой обратимой реакции рано или поздно наступит такой момент, когда скорости прямого и обратного процессов становятся равными. Состояние обратимого процесса, при котором скорости прямой и обратной реакций равны, называют химическим равновесием.

КОНСТАНТА ХИМИЧЕСКОГО РАВНОВЕСИЯ Состояние химического равновесия характеризуется особой величиной – константой равновесия. Для нашего примера константа равновесия имеет вид: К равн = [HI]²/[H 2 ] [I 2 ] Константа равновесия k равна отношению констант скоростей прямой и обратной реакции, или отношению произведению равновесных концентраций продуктов и реагентов, возведенных в степени, равные коэффициентам в уравнении реакции. Величина константы равновесия определяется природой реагирующих веществ, и зависит от температуры.

Величина константы равновесия характеризует полноту протекания обратимой реакции. Если Кравн >1, исходных реагентов в равно- весной системе практически не остается, равновесие смещено вправо. Выход продукта большой.

ФАКТОРЫ, ВЫЗЫВАЮЩИЕ СМЕЩЕНИЕ ХИМИЧЕСКОГО РАВНОВЕСИЯ Состояние химического равновесия может сохраняться долго при неизменных внешних условиях: температуры, концентрации исходных веществ или конечных продуктов, давления (если в реакции участвуют газы). Если изменить эти условия, можно перевести систему из одного равновесного состояния в другое, отвечающее новым условиям. Такой переход называется смещением или сдвигом равновесия. Управление смещения можно предсказать, пользуясь принципом Ле Шателье, 1884 г.

ИСТОРИЧЕСКАЯ СПРАВКА Анри Луи Ле Шателье ( ), французский ученый- химик, занимался исследованиями процессов протекания химических реакций. Принцип смещения равновесий - самое известное, но далеко не единственное научное достижение Ле Шателье. Его научные исследования обеспечили ему широкую известность во всем мире. Он дожил до 86 лет.

ПРИНЦИП ЛЕ ШАТЕЛЬЕ Известен всюду на Земле Анри Луи Де Шателье. Он не был королем и принцем, Зато открыл прекрасный принцип, Который химикам полезен Для сдвигов всяких равновесий. Если на систему, находящуюся в состоянии химического равновесия, оказывать внешнее воздействие (изменить давление, концентрацию веществ или температуру), то равновесие сместится в сторону преимущественного протекания того процесса который ослабляет произведенное воздействие. Принцип Ле Шателье - это принцип «вредности», принцип «наоборот».

ИЗМЕНЕНИЕ КОНЦЕНТРАЦИИ А) если увеличиваем концентрацию конечных продуктов, равновесие смещается в сторону образования исходных продуктов, т.е. преобладает обратная реакция. Б) увеличиваем концентрацию исходных продуктов, равновесие смещается в сторону образования конечных продуктов, преоб-ладает прямая реакция. В) при уменьшении концентрации конечных продуктов реакция равновесия смещается в сторону их образования, преобладает прямая реакция. Г) при уменьшении концентрации исходных продуктов реакции, преобладает обратная реакция.

ВЛИЯНИЕ ИЗМЕНЕНИЯ ДАВЛЕНИЯ А) при увеличения давления равновесие смещается в сторону той реакции, при которой объем образовавшихся газообразных продуктов уменьшается. Б) при уменьшении давления равновесие смещается в сторону той реакции, при которой объем образовавшихся газообразных продуктов увеличивается. Пример: 3H 2 + N 2 2NH 3 в) если объемы газообразных продуктов одинаковы как в прямой, так и в обратной реакции - изменение давления не оказывает смещения равновесия. Пример: Н 2 + Cl 2 =2HCl 2V=2V

ВЛИЯНИЕ ИЗМЕНЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ. А) при повышении температуры химическое равновесие смещается в сторону эндотермической реакции. Б) при понижении температуры химическое равновесие смещается в сторону экзотермической реакции. Пример: А) t N 2(г) +H 2(г) 2NH 3(г) +92 к Дж, Б) t 2NH 3(г) N 2(г) + H 2(г) - 92 к Дж.

не влияет на смещение химического равновесия (он лишь ускоряет процесс его достижения)

ЗНАЧЕНИЕ ПРИНЦИПА ЛЕ ШАТЕЛЬЕ

ПРОИЗВОДСТВО АММИАКА И МЕТАНОЛА

Обратимые реакции Характер воздействия Направление, смещение равновесия реакции. N 2 + O 2 2NO - Q p, Равновесие не смещается, т. к. объем газов не меняется p, t, В сторону эндотермической реакции t, В сторону экзотермической реакции C(O2) или C(N2) В сторону прямой реакции C(O2) или C(N2) В сторону обратной реакции

ЗАДАНИЯ ЕГЭ 1. Условие необратимости химического превращения. а) образование слабого электролита б) поглощение большого количества теплоты в) взаимодействие слабого и сильного электролитов г) ослабление окраски раствора. 2. Для смещения равновесия в системе CaCO 3(т) CaO (т) +CO 2(т) – Q в сторону продуктов реакции необходимо а) увеличить давление б) увеличить температуру в) ввести катализатор г) уменьшить температуру 3. При увеличении давления химическое равновесие не смещается в системе а) 2H 2 S (г) + 3O 2(г) = 2H 2 O (г) + 2SO 2(г) б) 2H 2(г) + O 2(г) = 2H 2 O (г) в) H 2(г) + I 2(г) = 2HI (г) г) SO 2(г) + CL 2(г) = SO 2 CL 2(г)

4. Верны ли следующие суждения о смещении химического равновесия в системе 2CO (г) + O 2(г) 2CO 2(г) + Q ? А. При повышении давления химическое равновесие в данной системе сместится в сторону продукта реакции. Б. При увеличении концентрации углекислого газа химическое равновесие системы сместится в сторону продукта реакции. а) верно только А в) верны оба суждения б) верно только Б г) оба суждения неверны 5. В системе 2SO 2(г) + O 2(г) 2SO 3(г) + Q смещению химического равновесия в сторону исходных веществ будет способствовать а) уменьшение давления в) увеличение концентрации SO 2 б) уменьшение температуры г) уменьшение концентрации SO 3 6. Химическое равновесие в системе C 4 H 10 (г) C 4 H 6(г) + 2H 2(г) -Q сторону обратной реакции, если а) повысить температуру в) добавить катализатор б) уменьшить концентрацию H 2 г ) повысить давление

1 – а 2 – б 3 – в 4 – а 5 – а 6 – г

ДОМАШНЕЕ ЗАДАНИЕ § 14, упр. 1-8.