Необоротні і оборотні хімічні процеси. Хімічна рівновага. Принцип Ле Шательє.

1. Онлайн урок https://meet.google.com/ehs-zgky-wzs

2. Необоротні реакції відбуваються лише в одному напрямку аж до повної витрати одного з реагентів. Наприклад, реакція горіння магнію необоротна. Вона триватиме доти, доки не витратиться весь магній або (якщо реакція відбувається в закритій системі) кисень, який підтримує горіння . Натомість оборотні реакції відбуваються одночасно у двох протилежних напрямках - прямому та оберненому .

   

   Рис. 9.1. Горіння магнію

3. Гідроген йодид - продукт взаємодії йоду з воднем - легко розкладається - відбувається обернена реакція. Швидкість прямої реакції спочатку максимальна. Згодом вона зменшується, бо поступово зменшується вміст водню та йоду. Натомість зростає швидкість оберненої реакції - адже вміст гідроген йодиду в реакційному середовищі збільшується. Через певний час після початку реакції швидкість прямої реакції зрівнюється зі швидкістю оберненої. Тому в реакційній суміші є й реагенти й продукти реакції: водень, йод і гідроген йодид.

   Реакція необоротна, якщо в реакційній суміші після завершення процесу не можна виявити хоча б один з реагентів.

   Реакція оборотна, якщо після того, як швидкість оберненої реакції зрівняється зі швидкістю прямої реакції, у реакційній суміші є всі учасники реакції - і реагенти, і продукти.

4. Спочатку швидкість прямої реакції буде високою, однак зі зменшенням умісту реагентів пряма реакція поступово уповільнюватиметься. Оскільки внаслідок перебігу прямої реакції зростатиме вміст її продуктів, то пришвидшиться обернена реакція, для якої ці речовини є реагентами. Настане мить, коли швидкість прямої реакції дорівнюватиме швидкості оберненої реакції - система перейде в стан хімічної рівноваги. Обидві реакції триватимуть, однак уміст продуктів і реагентів із часом не змінюватимуться.

   Принцип Ле Шательє. Чи можна зрушити хімічну рівновагу? Адже виробництво сульфатної кислоти, амоніаку, багатьох інших неорганічних і органічних речовин пов’язане з оборотними процесами. Якщо не керувати ними ззовні, неможливо буде отримати цільовий продукт хімічного виробництва. Ви вже знаєте, що на швидкість хімічних реакцій упливають уміст реагентів, температура та (для газуватих речовин) тиск. Тобто, змінивши ці умови, можна пришвидшувати чи уповільнювати як пряму, так і обернену реакції.

   У 1864 році Анрі Ле Шательє (рис. 9.5) сформулював загальний принцип зміщення хімічної рівноваги:

   система, що перебуває в стані стійкої хімічної рівноваги, під зовнішнім впливом (зміною температури, тиску, умісту реагентів і продуктів реакції тощо) прагне повернутися до стану рівноваги, компенсувавши дію впливу.

5. 

6. 

7. 

8. 

9. 

   
   

Виконати тест