Химические реакции по признаку обратимости… (химия)

№ Обратимые и необратимые реакции

Химические реакции по признаку обратимости подразделяются на обратимые и необратимые:

Признаки сравнения	Необратимые реакции	Обратимые реакции
Определение
Схема
Момент окончания реакции
Признаки, которые позволяют судить о протекании реакции
Примеры

Решение

Сравниваем два типа реакций по каждому признаку.

Определение. Необратимая реакция идёт только в одном направлении, до полного расходования хотя бы одного исходного вещества. Обратимая реакция идёт одновременно в двух взаимно противоположных направлениях.

Схема. Необратимая: . Обратимая: .

Момент окончания. Необратимая реакция заканчивается, когда полностью израсходовано одно из исходных веществ. Обратимая реакция доходит до состояния химического равновесия: скорость прямой реакции равна скорости обратной (), концентрации всех веществ перестают меняться, но исходные вещества не расходуются полностью.

Признаки протекания. У необратимой реакции продукт уходит из сферы реакции: выпадает осадок, выделяется газ, образуется малодиссоциирующее вещество (вода), выделяется много теплоты. У обратимой реакции продукты остаются в системе и реагируют обратно, поэтому в смеси одновременно есть и исходные вещества, и продукты. Признак — постоянство концентраций в равновесии.

Примеры. Необратимые: , , . Обратимые: , , .

Ответ

✓ dzmen.ru

Признаки сравнения	Необратимые реакции	Обратимые реакции
Определение	Идут только в одном направлении до полного расходования одного из исходных веществ	Идут одновременно в двух противоположных направлениях
Схема
Момент окончания реакции	Когда полностью израсходовано одно из исходных веществ	Когда наступает равновесие: , концентрации постоянны
Признаки, которые позволяют судить о протекании реакции	Выпадение осадка, выделение газа, образование воды или слабого электролита, выделение теплоты	Исходные вещества и продукты сосуществуют; концентрации в равновесии не меняются
Примеры	;	;

№ Равновесная концентрация и константа равновесия

Количественные параметры, характеризующие химическую реакцию $a A + b B ⇄ c C + d D$ в состоянии равновесия:

Равновесная концентрация [X]:

Константа химического равновесия $K_{равн .}$ :

Решение

Равновесная концентрация — это концентрация вещества в системе, когда установилось равновесие. Единица измерения: моль/л.

Константа равновесия — отношение произведения равновесных концентраций продуктов в степенях их коэффициентов к такому же произведению для исходных веществ:

Чем больше , тем сильнее равновесие смещено в сторону продуктов. При преобладают продукты, при — исходные вещества. Константа зависит от природы веществ и температуры, но не зависит от концентраций и катализатора. Концентрации твёрдых веществ в выражение не входят.

Ответ

✓ dzmen.ru

Равновесная концентрация — концентрация вещества в состоянии равновесия, моль/л.

— зависит от температуры и природы веществ, не зависит от концентраций и катализатора.

№ Расчёт концентраций по константе равновесия

Общая схема расчёта начальных и равновесных концентраций с использованием константы равновесия реакции: $a A + b B ⇄ c C + d D$

Решение

Пусть к моменту равновесия прореагировало моль/л вещества . Составляем таблицу концентраций:


Начальная
Изменение
Равновесная

Шаги:

Записываем выражение .
Подставляем в него равновесные концентрации из таблицы.
Решаем уравнение относительно .
Находим равновесные концентрации (или начальные, если неизвестны они).

Ответ

✓ dzmen.ru

Схема: записать выражение для ; составить таблицу «начальная — изменение — равновесная» с неизвестным (изменение , , , ); подставить равновесные концентрации в ; найти ; вычислить равновесные (или начальные) концентрации.

№ Принцип Ле Шателье

Принцип Ле Шателье:

Влияние изменения концентрации реагентов и продуктов на смещение химического равновесия:
Влияние изменения температуры на смещение химического равновесия:
Влияние давления на смещение химического равновесия:
Влияние катализатора на химическое равновесие:

Решение

Принцип Ле Шателье: если на систему, находящуюся в равновесии, оказать внешнее воздействие (изменить концентрацию, температуру, давление), то равновесие смещается в сторону, ослабляющую это воздействие.

Концентрация. При увеличении концентрации исходных веществ равновесие смещается вправо, к продуктам. При увеличении концентрации продуктов — влево. Уменьшение концентрации действует наоборот.
Температура. При повышении температуры равновесие смещается в сторону эндотермической реакции (, ), при понижении — в сторону экзотермической (, ).
Давление. Влияет только на системы с газами. При повышении давления равновесие смещается в сторону меньшего числа молей газа, при понижении — в сторону большего. Если число молей газа не меняется, давление равновесие не смещает. Например, в реакции слева моль газа, справа моль, поэтому повышение давления смещает равновесие вправо.
Катализатор в равной степени ускоряет прямую и обратную реакции. Равновесие он не смещает и константу не меняет, а лишь ускоряет его достижение.

💡 Почему так

Принцип Ле Шателье позволяет предсказать направление смещения равновесия без расчётов.

Ответ

✓ dzmen.ru

Принцип: при внешнем воздействии равновесие смещается в сторону, ослабляющую это воздействие.

Рост концентрации исходных веществ — смещение вправо; рост концентрации продуктов — влево.
Нагревание — в сторону эндотермической реакции; охлаждение — в сторону экзотермической.
Повышение давления — в сторону меньшего числа молей газа; понижение — в сторону большего.
Катализатор равновесие не смещает, только ускоряет его наступление.

Помогло?

Химические реакции по признаку обратимости подразделяются на обратимые и…