Хімічна рівновага

1.Оборотні хімічні реакції - це реакції, які протікають у протилежних напрямах. Реакція, що протікає зліва направо називається прямою, а та, що перебігає справа наліво – зворотною.

2. Швидкість прямої та зворотної реакцій змінюється в процесі перебігу хімічних реакцій.

3. Швидкість як прямої, так і зворотної реакцій визначається за законом дії мас: швидкість прямої реакції пропорційна добутку концентрацій реагентів, а швидкість зворотної реакції пропорційна добутку концентрацій продуктів.

Для оборотної реакції, представленою схемою

прямої реакції υпр = kпр [A]а · [В]в ,

швидкість зворотної реакції υзв = kзв [D]d · [M]m

Основні поняття, формули та розрахунки

1. Рівноважні реакції протікають до стану хімічної рівноваги, в якому швидкість прямої реакції дорівнює швидкості зворотної реакції.

2. Концентрації всіх учасників (реагентів і продуктів) у стані хімічної рівноваги називаються рівноважними, вони не змінюються в часі. Рівноважні концентрації позначаються:[A]р ; [В]р; [D]р ; [M]р.

Концентрації речовин на початку реакції називаються початковими і мають таке позначення: [A]0 ; [В]0; [D]0 ; [M]0.

Концентрації реагентів, що витрачені на певний момент реакції, називаються прореагувавшими [A]прор ; [В] прор .

Концентрації продуктів, що утворені на певний момент реакції, називаються утвореними [D] утвор ; [M] утвор .

Рівноважні концентрації реагентів визначаються за формулами: [A]р = [A]0 - [A]прор ; [В]р = [В]0 - [В]прор

Рівноважні концентрації продуктів визначаються за формулами: [D]Р = [D]0 + [D] утвор ; [M]Р = [M]0 + [M] утвор.

3. Стан хімічної рівноваги характеризується константою рівноваги. Константу рівноваги можна виражати:

5. Константою рівноваги характеризують не тільки хімічні реакції, а й оборотні фізико-хімічні процеси у розчинах: дисоціація слабких кислот та основ, дисоціація в розчинах важкорозчинних речовин (рівновага в системі осад – розчин), гідроліз солей.

6. Принцип Ле-Шательє (принцип зміщення рівноваги): якщо на систему, що перебуває у стані рівноваги, подіяти ззовні, то в системі відбуватимуться зміни, що послаблюють або знищують цю дію.

Виходячи з принципу Ле-Шательє:

• при збільшенні концентрацій реагентів рівновага зміщується вправо, при збільшенні концентрацій продуктів рівновага зміщується вліво;

• при збільшенні температури рівновага зміщується в бік ендотермічної реакції, а при зменшенні температури рівновага зміщується в бік екзотермічної реакції;

• при збільшенні тиску рівновага зміщується в бік реакції, яка протікає зі зменшенням об’єму, а при зменшенні тиску рівновага зміщується в бік реакції, яка протікає зі збільшенням об'єму

Приклади розв’язання задач

Розв’язування задач

1. Оборотна реакція відбувається за рівнянням NH3 (г) + 5O2 (г) ↔ 4NO (г) + 6Н2О (г) Початкові концентрації учасників реакції: [NH3]0 = 2 моль/л; [O2]0 = 3 моль/л; [NO]0 = 1 моль/л; [H2O]0 = 2 моль/л. Визначте концентрації всіх речовин на момент, коли прореагувало 20% амоніаку.

2. Оборотна реакція відбувається за рівнянням 2 Cl2(г) + 2H2O(г) = 4HCl (г)+ O2(г). Рівноважні концентрації речовин: [Cl2]г = 1,6 моль/л; [H2O]г = 1,4 моль/л; [HCl]г = 2,6 моль/л; [O2]г= 0,5 моль/л. Початкова концентрація кисню дорівнювала нулю. Обчисліть початкові концентрації інших речовин.

Світлина ваших виконаних на уроці завдань.