Τι πρέπει να γίνει για να μετατοπιστεί η ισορροπία προς τα αριστερά. Χημική ισορροπία και τρόποι μετατόπισής της - Υπεραγορά γνώσης

Εάν ένα σύστημα βρίσκεται σε κατάσταση ισορροπίας, τότε θα παραμείνει σε αυτό όσο οι εξωτερικές συνθήκες παραμένουν σταθερές. Εάν αλλάξουν οι συνθήκες, το σύστημα θα βγει από την ισορροπία - οι ρυθμοί της μπροστινής και της αντίστροφης διαδικασίας θα αλλάξουν άνισα - θα συμβεί μια αντίδραση. Υψηλότερη τιμήυπάρχουν περιπτώσεις ανισορροπίας λόγω αλλαγών στη συγκέντρωση οποιασδήποτε από τις ουσίες που εμπλέκονται στην ισορροπία, την πίεση ή τη θερμοκρασία.

Ας εξετάσουμε κάθε μία από αυτές τις περιπτώσεις.

Διαταραχή της ισορροπίας λόγω αλλαγής της συγκέντρωσης οποιασδήποτε από τις ουσίες που συμμετέχουν στην αντίδραση. Αφήστε το υδρογόνο, το υδροιώδιο και οι ατμοί ιωδίου να βρίσκονται σε ισορροπία μεταξύ τους σε μια ορισμένη θερμοκρασία και πίεση. Ας εισάγουμε μια επιπλέον ποσότητα υδρογόνου στο σύστημα. Σύμφωνα με το νόμο της δράσης μάζας, μια αύξηση στη συγκέντρωση του υδρογόνου θα συνεπάγεται αύξηση του ρυθμού της μπροστινής αντίδρασης - της αντίδρασης σύνθεσης HI, ενώ ο ρυθμός της αντίστροφης αντίδρασης δεν θα αλλάξει. Η αντίδραση θα προχωρήσει τώρα πιο γρήγορα στην προς τα εμπρός κατεύθυνση παρά στην αντίστροφη κατεύθυνση. Ως αποτέλεσμα αυτού, οι συγκεντρώσεις υδρογόνου και ατμού ιωδίου θα μειωθούν, γεγονός που θα επιβραδύνει την προς τα εμπρός αντίδραση και η συγκέντρωση του HI θα αυξηθεί, γεγονός που θα επιταχύνει την αντίστροφη αντίδραση. Μετά από κάποιο χρονικό διάστημα, οι ρυθμοί της μπροστινής και της αντίστροφης αντίδρασης θα γίνουν ξανά ίσοι και θα δημιουργηθεί μια νέα ισορροπία. Αλλά ταυτόχρονα, η συγκέντρωση του HI θα είναι τώρα υψηλότερη από ό,τι ήταν πριν από την προσθήκη και η συγκέντρωση θα είναι χαμηλότερη.

Η διαδικασία αλλαγής των συγκεντρώσεων που προκαλείται από μια ανισορροπία ονομάζεται μετατόπιση ή μετατόπιση ισορροπίας. Αν την ίδια στιγμή υπάρχει αύξηση στις συγκεντρώσεις των ουσιών στη δεξιά πλευρά της εξίσωσης (και, φυσικά, ταυτόχρονα μείωση στις συγκεντρώσεις των ουσιών στα αριστερά), τότε λένε ότι η ισορροπία μετατοπίζεται προς τα δεξιά, δηλαδή προς την κατεύθυνση της άμεσης αντίδρασης. όταν οι συγκεντρώσεις αλλάζουν προς την αντίθετη κατεύθυνση, μιλούν για μετατόπιση της ισορροπίας προς τα αριστερά - προς την κατεύθυνση της αντίστροφης αντίδρασης. Στο εξεταζόμενο παράδειγμα, η ισορροπία έχει μετατοπιστεί προς τα δεξιά. Ταυτόχρονα, η ουσία, η αύξηση της συγκέντρωσης της οποίας προκάλεσε ανισορροπία, εισήλθε σε αντίδραση - η συγκέντρωσή της μειώθηκε.

Έτσι, με την αύξηση της συγκέντρωσης οποιασδήποτε από τις ουσίες που συμμετέχουν στην ισορροπία, η ισορροπία μετατοπίζεται προς την κατανάλωση αυτής της ουσίας. Όταν η συγκέντρωση οποιασδήποτε ουσίας μειώνεται, η ισορροπία μετατοπίζεται προς το σχηματισμό αυτής της ουσίας.

Διαταραχή της ισορροπίας λόγω μεταβολών της πίεσης (με μείωση ή αύξηση του όγκου του συστήματος). Όταν σε μια αντίδραση εμπλέκονται αέρια, η ισορροπία μπορεί να διαταραχθεί όταν αλλάζει ο όγκος του συστήματος.

Εξετάστε την επίδραση της πίεσης στην αντίδραση μεταξύ μονοξειδίου του αζώτου και οξυγόνου:

Αφήστε ένα μείγμα αερίων να βρίσκεται σε χημική ισορροπία σε μια ορισμένη θερμοκρασία και πίεση. Χωρίς να αλλάξουμε τη θερμοκρασία, αυξάνουμε την πίεση ώστε ο όγκος του συστήματος να μειωθεί κατά 2 φορές. Την πρώτη στιγμή, οι μερικές πιέσεις και συγκεντρώσεις όλων των αερίων θα διπλασιαστούν, αλλά ταυτόχρονα θα αλλάξει η αναλογία μεταξύ των ρυθμών των μπροστινών και των αντίστροφων αντιδράσεων - η ισορροπία θα διαταραχθεί.

Πράγματι, προτού αυξηθεί η πίεση, οι συγκεντρώσεις του αερίου είχαν τιμές ισορροπίας, και οι ρυθμοί των μπροστινών και των αντίστροφων αντιδράσεων ήταν οι ίδιοι και προσδιορίζονταν από τις εξισώσεις:

Την πρώτη στιγμή μετά τη συμπίεση, οι συγκεντρώσεις των αερίων θα διπλασιαστούν σε σύγκριση με τις αρχικές τους τιμές και θα είναι ίσες με , και, αντίστοιχα. Σε αυτή την περίπτωση, οι ρυθμοί των μπροστινών και των αντίστροφων αντιδράσεων θα καθοριστούν από τις εξισώσεις:

Έτσι, ως αποτέλεσμα της αυξανόμενης πίεσης, ο ρυθμός της προς τα εμπρός αντίδρασης αυξήθηκε 8 φορές και της αντίστροφης αντίδρασης μόνο 4 φορές. Η ισορροπία στο σύστημα θα διαταραχθεί - η προς τα εμπρός αντίδραση θα επικρατήσει έναντι της αντίστροφης. Αφού οι ταχύτητες γίνουν ίσες, θα επανέλθει η ισορροπία, αλλά η ποσότητα στο σύστημα θα αυξηθεί και η ισορροπία θα μετατοπιστεί προς τα δεξιά.

Είναι εύκολο να δούμε ότι η άνιση μεταβολή στους ρυθμούς των μπροστινών και των αντίστροφων αντιδράσεων οφείλεται στο γεγονός ότι στην αριστερή και δεξιά πλευρά της εξίσωσης της υπό εξέταση αντίδρασης ο αριθμός των μορίων αερίου είναι διαφορετικός: ένα μόριο οξυγόνου και δύο μόρια μονοξειδίου του αζώτου (τρία μόρια αερίου συνολικά) μετατρέπονται σε δύο μόρια αερίου - διοξείδιο του αζώτου. Η πίεση ενός αερίου είναι το αποτέλεσμα της πρόσκρουσης των μορίων του στα τοιχώματα του δοχείου. Όντας άλλα πράγματα ίσα, όσο μεγαλύτερος είναι ο αριθμός των μορίων που περιέχονται σε έναν δεδομένο όγκο αερίου, τόσο μεγαλύτερη είναι η πίεση του αερίου. Επομένως, μια αντίδραση που συμβαίνει με αύξηση του αριθμού των μορίων αερίου οδηγεί σε αύξηση της πίεσης και μια αντίδραση που συμβαίνει με μείωση του αριθμού των μορίων αερίου οδηγεί σε μείωση της πίεσης.

Έχοντας αυτό υπόψη, το συμπέρασμα σχετικά με την επίδραση της πίεσης στη χημική ισορροπία μπορεί να διατυπωθεί ως εξής:

Όταν η πίεση αυξάνεται με τη συμπίεση του συστήματος, η ισορροπία μετατοπίζεται προς μια μείωση του αριθμού των μορίων αερίου, δηλαδή προς μια μείωση της πίεσης όταν η πίεση μειώνεται, η ισορροπία μετατοπίζεται προς μια αύξηση του αριθμού των μορίων αερίου, δηλ. αύξηση της πίεσης.

Στην περίπτωση που η αντίδραση εξελιχθεί χωρίς να αλλάξει ο αριθμός των μορίων αερίου, η ισορροπία δεν διαταράσσεται κατά τη συμπίεση ή τη διαστολή του συστήματος. Για παράδειγμα, στο σύστημα

η ισορροπία δεν διαταράσσεται όταν αλλάζει ο όγκος. η έξοδος HI είναι ανεξάρτητη από την πίεση.

Ανισορροπία λόγω μεταβολών της θερμοκρασίας. Η ισορροπία της συντριπτικής πλειοψηφίας των χημικών αντιδράσεων μεταβάλλεται με τις αλλαγές θερμοκρασίας. Ο παράγοντας που καθορίζει την κατεύθυνση της μετατόπισης ισορροπίας είναι το σημάδι της θερμικής επίδρασης της αντίδρασης. Μπορεί να αποδειχθεί ότι όταν η θερμοκρασία αυξάνεται, η ισορροπία μετατοπίζεται προς την κατεύθυνση της ενδόθερμης αντίδρασης και όταν μειώνεται, προς την κατεύθυνση της εξώθερμης αντίδρασης.

Έτσι, η σύνθεση αμμωνίας είναι μια εξώθερμη αντίδραση

Επομένως, καθώς αυξάνεται η θερμοκρασία, η ισορροπία στο σύστημα μετατοπίζεται προς τα αριστερά - προς την αποσύνθεση της αμμωνίας, αφού αυτή η διαδικασία συμβαίνει με την απορρόφηση θερμότητας.

Αντίθετα, η σύνθεση του μονοξειδίου του αζώτου (II) είναι μια ενδόθερμη αντίδραση:

Επομένως, καθώς αυξάνεται η θερμοκρασία, η ισορροπία στο σύστημα μετατοπίζεται προς τα δεξιά - προς το σχηματισμό.

Τα μοτίβα που εμφανίζονται στα εξεταζόμενα παραδείγματα χημικής ανισορροπίας είναι ειδικές περιπτώσεις γενική αρχή, που καθορίζει την επιρροή διάφορους παράγοντεςστα συστήματα ισορροπίας. Αυτή η αρχή, γνωστή ως αρχή του Le Chatelier, όταν εφαρμόζεται στις χημικές ισορροπίες, μπορεί να διατυπωθεί ως εξής:

Εάν ασκηθεί οποιαδήποτε επίδραση σε ένα σύστημα που βρίσκεται σε ισορροπία, τότε ως αποτέλεσμα των διεργασιών που συμβαίνουν σε αυτό, η ισορροπία θα μετατοπιστεί σε τέτοια κατεύθυνση που η επίδραση θα μειωθεί.

Πράγματι, όταν μία από τις ουσίες που συμμετέχουν στην αντίδραση εισάγεται στο σύστημα, η ισορροπία μετατοπίζεται προς την κατανάλωση αυτής της ουσίας. «Όταν η πίεση αυξάνεται, μετατοπίζεται έτσι ώστε η πίεση στο σύστημα να μειώνεται όταν αυξάνεται η θερμοκρασία, η ισορροπία μετατοπίζεται προς την ενδόθερμη αντίδραση - η θερμοκρασία στο σύστημα πέφτει.

Η αρχή του Le Chatelier δεν ισχύει μόνο για τις χημικές, αλλά και για διάφορες φυσικοχημικές ισορροπίες. Μια αλλαγή στην ισορροπία όταν οι συνθήκες των διεργασιών όπως ο βρασμός, η κρυστάλλωση και η διάλυση αλλάζουν συμβαίνουν σύμφωνα με την αρχή του Le Chatelier.

Εάν οι εξωτερικές συνθήκες μιας χημικής διεργασίας δεν αλλάξουν, τότε η κατάσταση της χημικής ισορροπίας μπορεί να παραμείνει επ' αόριστον. Αλλάζοντας τις συνθήκες αντίδρασης (θερμοκρασία, πίεση, συγκέντρωση) μπορείτε να επιτύχετε μετατόπιση ή μετατόπιση στη χημική ισορροπία προς την απαιτούμενη κατεύθυνση.

Μια μετατόπιση της ισορροπίας προς τα δεξιά οδηγεί σε αύξηση της συγκέντρωσης των ουσιών των οποίων οι τύποι βρίσκονται στη δεξιά πλευρά της εξίσωσης. Μια μετατόπιση της ισορροπίας προς τα αριστερά θα οδηγήσει σε αύξηση της συγκέντρωσης των ουσιών των οποίων οι τύποι βρίσκονται στα αριστερά. Σε αυτή την περίπτωση, το σύστημα θα μετακινηθεί σε μια νέα κατάσταση ισορροπίας, που χαρακτηρίζεται από άλλες τιμές των συγκεντρώσεων ισορροπίας των συμμετεχόντων στην αντίδραση.

Η αλλαγή της χημικής ισορροπίας που προκαλείται από τις μεταβαλλόμενες συνθήκες υπακούει στον κανόνα που διατυπώθηκε το 1884 από τον Γάλλο φυσικό A. Le Chatelier (αρχή του Le Chatelier).

Η αρχή του Le Chatelier:εάν ένα σύστημα σε κατάσταση χημικής ισορροπίας υπόκειται σε οποιαδήποτε επίδραση, για παράδειγμα, μεταβάλλοντας τη θερμοκρασία, την πίεση ή τις συγκεντρώσεις των αντιδραστηρίων, τότε η ισορροπία θα μετατοπιστεί προς την κατεύθυνση της αντίδρασης που εξασθενεί το αποτέλεσμα .

Η επίδραση των αλλαγών στη συγκέντρωση στη μετατόπιση της χημικής ισορροπίας.

Σύμφωνα με την αρχή του Le Chatelier Μια αύξηση στη συγκέντρωση οποιουδήποτε από τους συμμετέχοντες στην αντίδραση προκαλεί μια μετατόπιση της ισορροπίας προς την αντίδραση που οδηγεί σε μείωση της συγκέντρωσης αυτής της ουσίας.

Η επίδραση της συγκέντρωσης στην κατάσταση ισορροπίας υπόκειται στους ακόλουθους κανόνες:

Καθώς η συγκέντρωση μιας από τις πρώτες ουσίες αυξάνεται, ο ρυθμός της μπροστινής αντίδρασης αυξάνεται και η ισορροπία μετατοπίζεται προς το σχηματισμό προϊόντων αντίδρασης και αντίστροφα.

Καθώς η συγκέντρωση ενός από τα προϊόντα της αντίδρασης αυξάνεται, ο ρυθμός της αντίστροφης αντίδρασης αυξάνεται, γεγονός που οδηγεί σε μια μετατόπιση της ισορροπίας προς την κατεύθυνση του σχηματισμού των αρχικών ουσιών και αντίστροφα.

Για παράδειγμα, εάν σε ένα σύστημα ισορροπίας:

SO 2 (g) + NO 2 (g) SO 3 (g) + NO (g)

αυξήστε τη συγκέντρωση του SO 2 ή του NO 2, τότε, σύμφωνα με το νόμο της δράσης της μάζας, ο ρυθμός της άμεσης αντίδρασης θα αυξηθεί. Αυτό θα οδηγήσει σε μετατόπιση της ισορροπίας προς τα δεξιά, η οποία θα οδηγήσει στην κατανάλωση αρχικών ουσιών και σε αύξηση της συγκέντρωσης των προϊόντων αντίδρασης. Θα δημιουργηθεί μια νέα κατάσταση ισορροπίας με νέες συγκεντρώσεις ισορροπίας των αρχικών ουσιών και των προϊόντων αντίδρασης. Όταν η συγκέντρωση, για παράδειγμα, ενός από τα προϊόντα της αντίδρασης μειωθεί, το σύστημα θα αντιδράσει με τέτοιο τρόπο ώστε να αυξήσει τη συγκέντρωση του προϊόντος. Το πλεονέκτημα θα δοθεί στην άμεση αντίδραση, που οδηγεί σε αύξηση της συγκέντρωσης των προϊόντων αντίδρασης.

Η επίδραση των μεταβολών της πίεσης στη μετατόπιση της χημικής ισορροπίας.

Σύμφωνα με την αρχή του Le Chatelier μια αύξηση της πίεσης οδηγεί σε μετατόπιση της ισορροπίας προς το σχηματισμό λιγότερων αερίων σωματιδίων, δηλ. προς μικρότερο όγκο.

Για παράδειγμα, σε μια αναστρέψιμη αντίδραση:

2NO 2 (g) 2NO (g) + O 2 (g)

από 2 mol NO 2 σχηματίζονται 2 mol NO και 1 mol O 2. Οι στοιχειομετρικοί συντελεστές μπροστά από τους τύπους των αερίων ουσιών υποδεικνύουν ότι η εμφάνιση μιας μπροστινής αντίδρασης οδηγεί σε αύξηση του αριθμού των γραμμομορίων αερίων και η εμφάνιση μιας αντίστροφης αντίδρασης, αντίθετα, μειώνει τον αριθμό των γραμμομορίων ενός αερίου ουσία. Εάν ασκηθεί εξωτερική επιρροή σε ένα τέτοιο σύστημα, για παράδειγμα, αυξάνοντας την πίεση, τότε το σύστημα θα αντιδράσει με τέτοιο τρόπο ώστε να εξασθενίσει αυτή την επιρροή. Η πίεση μπορεί να μειωθεί εάν η ισορροπία μιας δεδομένης αντίδρασης μετατοπιστεί προς λιγότερα mol της αέριας ουσίας, και επομένως μικρότερο όγκο.

Αντίθετα, μια αύξηση της πίεσης σε αυτό το σύστημα συνδέεται με μια μετατόπιση της ισορροπίας προς τα δεξιά - προς την αποσύνθεση του NO 2, η οποία αυξάνει την ποσότητα της αέριας ύλης.

Αν ο αριθμός των γραμμομορίων αερίων ουσιών πριν και μετά την αντίδραση παραμένει σταθερός, δηλ. ο όγκος του συστήματος δεν αλλάζει κατά τη διάρκεια της αντίδρασης, τότε μια αλλαγή στην πίεση αλλάζει εξίσου τους ρυθμούς των μπροστινών και των αντίστροφων αντιδράσεων και δεν επηρεάζει την κατάσταση της χημικής ισορροπίας.

Για παράδειγμα, στο react:

H 2 (g) + Cl 2 (g) 2HCl (g),

ο συνολικός αριθμός γραμμομορίων αερίων ουσιών πριν και μετά την αντίδραση παραμένει σταθερός και η πίεση στο σύστημα δεν αλλάζει. Η ισορροπία σε αυτό το σύστημα δεν μεταβάλλεται όταν αλλάζει η πίεση.

Η επίδραση των μεταβολών της θερμοκρασίας στη μετατόπιση της χημικής ισορροπίας.

Σε κάθε αναστρέψιμη αντίδραση, μια από τις κατευθύνσεις αντιστοιχεί σε μια εξώθερμη διαδικασία και η άλλη σε μια ενδόθερμη διαδικασία. Έτσι, στην αντίδραση της σύνθεσης αμμωνίας, η προς τα εμπρός αντίδραση είναι εξώθερμη και η αντίστροφη είναι ενδόθερμη.

N 2(g) + 3H 2(g) 2NH 3(g) + Q (-ΔΗ).

Όταν αλλάζει η θερμοκρασία, αλλάζουν οι ρυθμοί τόσο των μπροστινών όσο και των αντίστροφων αντιδράσεων, ωστόσο, οι αλλαγές του ρυθμού δεν συμβαίνουν στον ίδιο βαθμό. Σύμφωνα με την εξίσωση Arrhenius στο σε μεγαλύτερο βαθμόΜια ενδόθερμη αντίδραση, που χαρακτηρίζεται από μεγάλη αξίαενέργειες ενεργοποίησης.

Επομένως, για να εκτιμηθεί η επίδραση της θερμοκρασίας στην κατεύθυνση της μετατόπισης της χημικής ισορροπίας, είναι απαραίτητο να γνωρίζουμε τη θερμική επίδραση της διαδικασίας. Μπορεί να προσδιοριστεί πειραματικά, για παράδειγμα, χρησιμοποιώντας ένα θερμιδόμετρο ή να υπολογιστεί με βάση το νόμο του G. Hess. πρέπει να σημειωθεί ότι μια αλλαγή στη θερμοκρασία οδηγεί σε αλλαγή της τιμής της σταθεράς χημικής ισορροπίας (K p).

Σύμφωνα με την αρχή του Le Chatelier Η αύξηση της θερμοκρασίας μετατοπίζει την ισορροπία προς μια ενδόθερμη αντίδραση. Καθώς η θερμοκρασία μειώνεται, η ισορροπία μετατοπίζεται προς την εξώθερμη αντίδραση.

Ετσι, αύξηση της θερμοκρασίαςστην αντίδραση σύνθεσης αμμωνίας θα οδηγήσει σε μετατόπιση της ισορροπίας προς ενδόθερμοαντιδράσεις, δηλ. αριστερά. Το πλεονέκτημα δίνεται στην αντίστροφη αντίδραση, η οποία συμβαίνει με την απορρόφηση θερμότητας.

Χημική ισορροπίαστην αντίδραση μετατοπίζεται προς το σχηματισμό του προϊόντος αντίδρασης στο

1) μείωση της πίεσης

2) αύξηση της θερμοκρασίας

3) προσθήκη καταλύτη

4) προσθήκη υδρογόνου

Εξήγηση.

Μια μείωση της πίεσης (εξωτερική επιρροή) θα οδηγήσει σε εντατικοποίηση των διεργασιών που αυξάνουν την πίεση, πράγμα που σημαίνει ότι η ισορροπία θα μετατοπιστεί προς έναν μεγαλύτερο αριθμό αερίων σωματιδίων (που δημιουργούν πίεση), δηλ. προς τα αντιδραστήρια.

Όταν η θερμοκρασία αυξάνεται (εξωτερική επιρροή), το σύστημα θα τείνει να μειώσει τη θερμοκρασία, πράγμα που σημαίνει ότι η διαδικασία απορρόφησης θερμότητας εντείνεται. η ισορροπία θα μετατοπιστεί προς την ενδόθερμη αντίδραση, δηλ. προς τα αντιδραστήρια.

Η προσθήκη υδρογόνου (εξωτερική επιρροή) θα οδηγήσει σε εντατικοποίηση των διεργασιών που καταναλώνουν υδρογόνο, δηλ. η ισορροπία θα μετατοπιστεί προς το προϊόν της αντίδρασης

Απάντηση: 4

Πηγή: Yandex: Εκπαιδευτική εργασία για τις εξετάσεις του κράτους στη χημεία. Επιλογή 1.

Η ισορροπία μετατοπίζεται προς τις αρχικές ουσίες όταν

1) μείωση της πίεσης

2) θέρμανση

3) εισαγωγή καταλύτη

4) προσθήκη υδρογόνου

Εξήγηση.

Η αρχή του Le Chatelier - εάν ένα σύστημα σε ισορροπία επηρεάζεται από έξω αλλάζοντας οποιαδήποτε από τις συνθήκες ισορροπίας (θερμοκρασία, πίεση, συγκέντρωση), τότε ενισχύονται οι διαδικασίες στο σύστημα που στοχεύουν στην αντιστάθμιση της εξωτερικής επιρροής.

Μια μείωση της πίεσης (εξωτερική επιρροή) θα οδηγήσει σε εντατικοποίηση των διεργασιών που αυξάνουν την πίεση, πράγμα που σημαίνει ότι η ισορροπία θα μετατοπιστεί προς έναν μεγαλύτερο αριθμό αερίων σωματιδίων (που δημιουργούν πίεση), δηλ. προς τα προϊόντα αντίδρασης.

Όταν η θερμοκρασία αυξάνεται (εξωτερική επιρροή), το σύστημα θα τείνει να χαμηλώσει τη θερμοκρασία, πράγμα που σημαίνει ότι η διαδικασία απορρόφησης θερμότητας εντείνεται. η ισορροπία θα μετατοπιστεί προς την ενδόθερμη αντίδραση, δηλ. προς τα προϊόντα αντίδρασης.

Ο καταλύτης δεν επηρεάζει τη μετατόπιση ισορροπίας

Η προσθήκη υδρογόνου (εξωτερική επιρροή) θα οδηγήσει σε εντατικοποίηση των διεργασιών που καταναλώνουν υδρογόνο, δηλ. η ισορροπία θα μετατοπιστεί προς τις αρχικές ουσίες

Απάντηση: 4

Πηγή: Yandex: Εκπαιδευτική εργασία για τις εξετάσεις του κράτους στη χημεία. Επιλογή 2.

μια μετατόπιση της χημικής ισορροπίας προς τα δεξιά θα συμβάλει

1) μείωση της θερμοκρασίας

2) αύξηση της συγκέντρωσης του μονοξειδίου του άνθρακα (II)

3) αύξηση της πίεσης

4) μείωση της συγκέντρωσης χλωρίου

Εξήγηση.

Είναι απαραίτητο να αναλύσουμε την αντίδραση και να ανακαλύψουμε ποιοι παράγοντες θα συμβάλουν στη μετατόπιση της ισορροπίας προς τα δεξιά. Η αντίδραση είναι ενδόθερμη, συμβαίνει με αύξηση του όγκου των αέριων προϊόντων, είναι ομοιογενής, συμβαίνει στην αέρια φάση. Σύμφωνα με την αρχή του Le Chatelier, ένα σύστημα έχει μια αντίδραση σε μια εξωτερική δράση. Επομένως, η ισορροπία μπορεί να μετατοπιστεί προς τα δεξιά εάν η θερμοκρασία αυξηθεί, η πίεση μειωθεί, η συγκέντρωση των αρχικών ουσιών αυξηθεί ή η ποσότητα των προϊόντων αντίδρασης μειωθεί. Έχοντας συγκρίνει αυτές τις παραμέτρους με τις επιλογές απάντησης, επιλέγουμε την απάντηση Νο. 4.

Απάντηση: 4

Μετατόπιση της χημικής ισορροπίας προς τα αριστερά σε μια αντίδραση

θα συνεισφέρει

1) μείωση της συγκέντρωσης του χλωρίου

2) μείωση της συγκέντρωσης υδροχλωρίου

3) αύξηση της πίεσης

4) μείωση της θερμοκρασίας

Εξήγηση.

Η πρόσκρουση σε ένα σύστημα που βρίσκεται σε ισορροπία συνοδεύεται από αντίσταση εκ μέρους του. Όταν η συγκέντρωση των αρχικών ουσιών μειώνεται, η ισορροπία μετατοπίζεται προς το σχηματισμό αυτών των ουσιών, δηλ. αριστερά.

Ekaterina Kolobova 15.05.2013 23:04

Η απάντηση είναι λανθασμένη. Είναι απαραίτητο να μειωθεί η θερμοκρασία (καθώς η θερμοκρασία μειώνεται, η ισορροπία θα μετατοπιστεί προς την εξώθερμη εξέλιξη).

Αλεξάντερ Ιβάνοφ

Καθώς η θερμοκρασία μειώνεται, η ισορροπία θα μετατοπιστεί προς την εξώθερμη απελευθέρωση, δηλ. δεξιά.

Άρα η απάντηση είναι σωστή

Α. Όταν χρησιμοποιείται ένας καταλύτης, δεν υπάρχει αλλαγή στη χημική ισορροπία σε αυτό το σύστημα.

Β. Καθώς η θερμοκρασία αυξάνεται, η χημική ισορροπία σε αυτό το σύστημα θα μετατοπιστεί προς τις αρχικές ουσίες.

1) Μόνο το Α είναι σωστό

2) Μόνο το Β είναι σωστό

3) Και οι δύο κρίσεις είναι σωστές

4) και οι δύο κρίσεις είναι λανθασμένες

Εξήγηση.

Όταν χρησιμοποιείται ένας καταλύτης, δεν συμβαίνει αλλαγή της χημικής ισορροπίας σε αυτό το σύστημα, επειδή Ο καταλύτης επιταχύνει τόσο τις μπροστινές όσο και τις αντίστροφες αντιδράσεις.

Καθώς η θερμοκρασία αυξάνεται, η χημική ισορροπία σε αυτό το σύστημα θα μετατοπιστεί προς τις αρχικές ουσίες, επειδή η αντίστροφη αντίδραση είναι ενδόθερμη. Η αύξηση της θερμοκρασίας στο σύστημα οδηγεί σε αύξηση του ρυθμού της ενδόθερμης αντίδρασης.

Απάντηση: 3

θα μετατοπιστεί προς την αντίθετη αντίδραση αν

1) αύξηση της αρτηριακής πίεσης

2) Προσθέστε έναν καταλύτη

3) μείωση συγκέντρωσης

4) Αυξήστε τη θερμοκρασία

Εξήγηση.

Η χημική ισορροπία στο σύστημα θα μετατοπιστεί προς την αντίστροφη αντίδραση εάν αυξηθεί ο ρυθμός της αντίστροφης αντίδρασης. Συλλογίζουμε ως εξής: η αντίστροφη αντίδραση είναι μια εξώθερμη αντίδραση που συμβαίνει με μείωση του όγκου των αερίων. Εάν μειώσετε τη θερμοκρασία και αυξήσετε την πίεση, η ισορροπία θα μετατοπιστεί προς την αντίθετη αντίδραση.

Απάντηση: 1

Είναι σωστές οι ακόλουθες κρίσεις σχετικά με τη μετατόπιση της χημικής ισορροπίας στο σύστημα;

Α. Καθώς η θερμοκρασία μειώνεται, η χημική ισορροπία σε ένα δεδομένο σύστημα μετατοπίζεται

προς τα προϊόντα αντίδρασης.

Β. Όταν η συγκέντρωση της μεθανόλης μειώνεται, η ισορροπία στο σύστημα μετατοπίζεται προς τα προϊόντα της αντίδρασης.

1) Μόνο το Α είναι σωστό

2) Μόνο το Β είναι σωστό

3) Και οι δύο κρίσεις είναι σωστές

4) και οι δύο κρίσεις είναι λανθασμένες

Εξήγηση.

Καθώς η θερμοκρασία μειώνεται, η χημική ισορροπία σε ένα δεδομένο σύστημα μετατοπίζεται

για τα προϊόντα αντίδρασης αυτό ισχύει, γιατί η άμεση αντίδραση είναι εξώθερμη.

Όταν η συγκέντρωση της μεθανόλης μειώνεται, η ισορροπία στο σύστημα μετατοπίζεται προς τα προϊόντα της αντίδρασης, αυτό ισχύει γιατί όταν η συγκέντρωση μιας ουσίας μειώνεται, η αντίδραση ως αποτέλεσμα της οποίας σχηματίζεται αυτή η ουσία συμβαίνει πιο γρήγορα

Απάντηση: 3

Σε ποιο σύστημα μια αλλαγή στην πίεση δεν έχει ουσιαστικά καμία επίδραση στη μετατόπιση της χημικής ισορροπίας;

Εξήγηση.

Για να αποφευχθεί η μετατόπιση της ισορροπίας προς τα δεξιά όταν αλλάζει η πίεση, είναι απαραίτητο να μην αλλάξει η πίεση στο σύστημα. Η πίεση εξαρτάται από την ποσότητα των αερίων ουσιών σε ένα δεδομένο σύστημα. Ας υπολογίσουμε τους όγκους των αερίων ουσιών στην αριστερή και δεξιά πλευρά της εξίσωσης (χρησιμοποιώντας συντελεστές).

Αυτή θα είναι η αντίδραση νούμερο 3

Απάντηση: 3

Είναι σωστές οι ακόλουθες κρίσεις σχετικά με τη μετατόπιση της χημικής ισορροπίας στο σύστημα;

Α. Όταν η πίεση μειωθεί, η χημική ισορροπία σε αυτό το σύστημα θα μετατοπιστεί

προς το προϊόν αντίδρασης.

Β. Καθώς η συγκέντρωση του διοξειδίου του άνθρακα αυξάνεται, η χημική ισορροπία του συστήματος θα μετατοπιστεί προς το προϊόν της αντίδρασης.

1) Μόνο το Α είναι σωστό

2) Μόνο το Β είναι σωστό

3) Και οι δύο κρίσεις είναι σωστές

4) και οι δύο κρίσεις είναι λανθασμένες

Εξήγηση.

Η αρχή του Le Chatelier - εάν ένα σύστημα σε ισορροπία επηρεάζεται από έξω αλλάζοντας οποιαδήποτε από τις συνθήκες ισορροπίας (θερμοκρασία, πίεση, συγκέντρωση), τότε ενισχύονται οι διαδικασίες στο σύστημα που στοχεύουν στην αντιστάθμιση της εξωτερικής επιρροής.

Μια μείωση της πίεσης (εξωτερική επιρροή) θα οδηγήσει σε εντατικοποίηση των διεργασιών που αυξάνουν την πίεση, πράγμα που σημαίνει ότι η ισορροπία θα μετατοπιστεί προς έναν μεγαλύτερο αριθμό αερίων σωματιδίων (που δημιουργούν πίεση), δηλαδή προς τα αντιδραστήρια. Η πρόταση Α είναι λανθασμένη.

Η προσθήκη διοξειδίου του άνθρακα (εξωτερική επιρροή) θα οδηγήσει σε εντατικοποίηση των διαδικασιών που καταναλώνουν διοξείδιο του άνθρακα, δηλ. η ισορροπία θα μετατοπιστεί προς τα αντιδραστήρια. Η δήλωση Β είναι λανθασμένη.

Απάντηση: και οι δύο προτάσεις είναι λανθασμένες.

Απάντηση: 4

Χημική ισορροπία στο σύστημα

μετατοπίζεται προς τις αρχικές ουσίες ως αποτέλεσμα

1) αύξηση της συγκέντρωσης του υδρογόνου

2) αύξηση θερμοκρασίας

3) αύξηση της πίεσης

4) χρήση καταλύτη

Εξήγηση.

Η άμεση αντίδραση είναι εξώθερμη, η αντίστροφη είναι ενδόθερμη, επομένως, καθώς αυξάνεται η θερμοκρασία, η ισορροπία θα μετατοπιστεί προς τις πρώτες ουσίες.

Απάντηση: 2

Εξήγηση.

Για να μετατοπιστεί η ισορροπία προς τα δεξιά όταν αυξάνεται η πίεση, είναι απαραίτητο η άμεση αντίδραση να συμβεί με μείωση του όγκου των αερίων. Ας υπολογίσουμε τους όγκους των αερίων ουσιών. στην αριστερή και δεξιά πλευρά της εξίσωσης.

Αυτή θα είναι η αντίδραση νούμερο 3

Απάντηση: 3

Είναι σωστές οι ακόλουθες κρίσεις σχετικά με τη μετατόπιση της χημικής ισορροπίας στο σύστημα;

Α. Καθώς η θερμοκρασία αυξάνεται, η χημική ισορροπία σε αυτό το σύστημα θα μετατοπιστεί

προς τα προϊόντα αντίδρασης.

Β. Όταν η συγκέντρωση του διοξειδίου του άνθρακα μειωθεί, η ισορροπία του συστήματος θα μετατοπιστεί προς τα προϊόντα της αντίδρασης.

1) Μόνο το Α είναι σωστό

2) Μόνο το Β είναι σωστό

3) Και οι δύο κρίσεις είναι σωστές

4) και οι δύο κρίσεις είναι λανθασμένες

Εξήγηση.

Η μπροστινή αντίδραση είναι εξώθερμη, η αντίστροφη είναι ενδόθερμη, επομένως, καθώς αυξάνεται η θερμοκρασία, η ισορροπία θα μετατοπιστεί προς την αντίστροφη αντίδραση. (η πρώτη δήλωση είναι ψευδής)

Με την αύξηση της συγκέντρωσης των αρχικών ουσιών, η ισορροπία θα μετατοπιστεί προς την πρόσθια αντίδραση με την αύξηση της συγκέντρωσης των προϊόντων της αντίδρασης, η ισορροπία θα μετατοπιστεί προς την αντίστροφη αντίδραση. Όταν η συγκέντρωση μιας ουσίας μειώνεται, η αντίδραση ως αποτέλεσμα της οποίας σχηματίζεται αυτή η ουσία συμβαίνει πιο γρήγορα. (η δεύτερη δήλωση είναι αληθινή)

Απάντηση: 2

Anton Golyshev

Όχι - η εξήγηση είναι γραμμένη σωστά, διαβάστε πιο προσεκτικά. Καθώς η συγκέντρωση του διοξειδίου του άνθρακα μειώνεται, η ισορροπία θα μετατοπιστεί προς την αντίδραση σχηματισμού του - προς τα προϊόντα.

Λίζα Κοροβίνα 04.06.2013 18:36

Η εργασία λέει:

Β. Καθώς η συγκέντρωση του διοξειδίου του άνθρακα μειώνεται, η ισορροπία του συστήματος θα μετατοπιστεί προς τα προϊόντα της αντίδρασης... Όπως καταλαβαίνω, Σωστη πλευρασε μια αντίδραση, αυτά είναι τα προϊόντα αντίδρασης. Από αυτό προκύπτει ότι και οι δύο επιλογές είναι σωστές!

Αλεξάντερ Ιβάνοφ

Επομένως, η δεύτερη δήλωση είναι αληθής.

Στο σύστημα

Μια μετατόπιση της χημικής ισορροπίας προς τα αριστερά θα συμβεί όταν

1) μείωση της πίεσης

2) μείωση της θερμοκρασίας

3) αύξηση της συγκέντρωσης οξυγόνου

4) προσθήκη καταλύτη

Εξήγηση.

Ας υπολογίσουμε την ποσότητα των αέριων προϊόντων στη δεξιά και την αριστερή πλευρά της αντίδρασης (χρησιμοποιώντας συντελεστές).

3 και 2. Από αυτό μπορούμε να δούμε ότι εάν η πίεση μειωθεί, τότε η ισορροπία θα μετατοπιστεί προς τα αριστερά, επειδή το σύστημα προσπαθεί να αποκαταστήσει την ισορροπία στο σύστημα.

Απάντηση: 1

Στο σύστημα

1) αύξηση της πίεσης

2) αύξηση της συγκέντρωσης του μονοξειδίου του άνθρακα (IV)

3) μείωση της θερμοκρασίας

4) αύξηση της συγκέντρωσης οξυγόνου

Εξήγηση.

Η αρχή του Le Chatelier - εάν ένα σύστημα σε ισορροπία επηρεάζεται από έξω αλλάζοντας οποιαδήποτε από τις συνθήκες ισορροπίας (θερμοκρασία, πίεση, συγκέντρωση), τότε ενισχύονται οι διαδικασίες στο σύστημα που στοχεύουν στην αντιστάθμιση της εξωτερικής επιρροής.

Μια αύξηση της πίεσης (εξωτερική επιρροή) θα οδηγήσει σε εντατικοποίηση των διεργασιών που μειώνουν την πίεση, πράγμα που σημαίνει ότι η ισορροπία θα μετατοπιστεί προς έναν μικρότερο αριθμό αερίων σωματιδίων (τα οποία δημιουργούν πίεση), δηλ. προς τα προϊόντα αντίδρασης.

Η προσθήκη μονοξειδίου του άνθρακα (IV) (εξωτερική επιρροή) θα οδηγήσει σε εντατικοποίηση των διεργασιών που καταναλώνουν μονοξείδιο του άνθρακα (IV), π.χ. η ισορροπία θα μετατοπιστεί προς τις αρχικές ουσίες

Όταν η θερμοκρασία μειώνεται (εξωτερική επιρροή), το σύστημα θα τείνει να αυξήσει τη θερμοκρασία, πράγμα που σημαίνει ότι η διαδικασία που απελευθερώνει θερμότητα εντείνεται. Η ισορροπία θα μετατοπιστεί προς την εξώθερμη αντίδραση, δηλ. προς τα προϊόντα αντίδρασης.

Η προσθήκη οξυγόνου (εξωτερική επιρροή) θα οδηγήσει σε αύξηση των διεργασιών που καταναλώνουν οξυγόνο, δηλ. η ισορροπία θα μετατοπιστεί προς τα προϊόντα της αντίδρασης.

Απάντηση: 2

Α. Όταν η θερμοκρασία αυξάνεται σε αυτό το σύστημα, η χημική ισορροπία δεν μεταβάλλεται,

Β. Καθώς αυξάνεται η συγκέντρωση του υδρογόνου, η ισορροπία στο σύστημα μετατοπίζεται προς τις αρχικές ουσίες.

1) Μόνο το Α είναι σωστό

2) Μόνο το Β είναι σωστό

3) Και οι δύο κρίσεις είναι σωστές

4) και οι δύο κρίσεις είναι λανθασμένες

Εξήγηση.

Σύμφωνα με τον κανόνα του Le Chatelier, εφόσον η θερμότητα απελευθερώνεται σε μια άμεση αντίδραση, όταν αυτή αυξάνεται, η ισορροπία θα μετατοπιστεί προς τα αριστερά. Επίσης, δεδομένου ότι το υδρογόνο είναι ένα αντιδραστήριο, όταν η συγκέντρωση του υδρογόνου αυξάνεται, η ισορροπία στο σύστημα μετατοπίζεται προς τα προϊόντα. Επομένως, και οι δύο δηλώσεις είναι λανθασμένες.

Απάντηση: 4

Στο σύστημα

μια μετατόπιση της χημικής ισορροπίας προς το σχηματισμό ενός εστέρα θα συμβάλει σε

1) προσθήκη μεθανόλης

2) αύξηση της πίεσης

3) αύξηση της συγκέντρωσης του αιθέρα

4) προσθήκη υδροξειδίου του νατρίου

Εξήγηση.

Κατά την προσθήκη (αύξηση της συγκέντρωσης) οποιασδήποτε αρχικής ουσίας, η ισορροπία μετατοπίζεται προς τα προϊόντα της αντίδρασης.

Απάντηση: 1

Σε ποιο σύστημα, με αυξανόμενη πίεση, η χημική ισορροπία θα μετατοπιστεί προς τις αρχικές ουσίες;

Εξήγηση.

Μια αύξηση ή μείωση της πίεσης μπορεί να μετατοπίσει την ισορροπία μόνο σε διαδικασίες στις οποίες συμμετέχουν αέριες ουσίες και οι οποίες συμβαίνουν με αλλαγή όγκου.

Για να μετατοπιστεί η ισορροπία προς τις αρχικές ουσίες με αυξανόμενη πίεση, απαιτούνται συνθήκες για να προχωρήσει η διαδικασία με αύξηση όγκου.

Αυτή είναι η διαδικασία 2. (Οι αρχικές ουσίες είναι 1 όγκος, τα προϊόντα αντίδρασης είναι 2)

Απάντηση: 2

Σε ποιο σύστημα η αύξηση της συγκέντρωσης του υδρογόνου μετατοπίζει τη χημική ισορροπία προς τα αριστερά;

Εξήγηση.

Εάν μια αύξηση της συγκέντρωσης του υδρογόνου μετατοπίζει τη χημική ισορροπία προς τα αριστερά, τότε μιλάμε για το υδρογόνο ως προϊόν αντίδρασης. Το προϊόν της αντίδρασης είναι υδρογόνο μόνο στην επιλογή 3.

Απάντηση: 3

Στο σύστημα

Μια μετατόπιση της χημικής ισορροπίας προς τα δεξιά διευκολύνεται από

1) αύξηση της θερμοκρασίας

2) μείωση πίεσης

3) αύξηση της συγκέντρωσης χλωρίου

4) μείωση της συγκέντρωσης οξειδίου του θείου (IV)

Εξήγηση.

Η αύξηση της συγκέντρωσης οποιασδήποτε από τις πρώτες ουσίες μετατοπίζει τη χημική ισορροπία προς τα δεξιά.

Απάντηση: 3

μια μετατόπιση της χημικής ισορροπίας προς τις αρχικές ουσίες θα συμβάλει

1) μείωση πίεσης

2) μείωση της θερμοκρασίας

3) αύξηση συγκέντρωσης

4) μείωση συγκέντρωσης

Εξήγηση.

Αυτή η αντίδραση προχωρά με μείωση του όγκου. Καθώς η πίεση μειώνεται, ο όγκος αυξάνεται, επομένως, η ισορροπία μετατοπίζεται προς την αύξηση του όγκου. Σε αυτή την αντίδραση προς τις αρχικές ουσίες, δηλ. αριστερά.

Απάντηση: 1

Αλεξάντερ Ιβάνοφ

Εάν μειώσετε τη συγκέντρωση SO 3, η ισορροπία θα μετατοπιστεί προς την αντίδραση που αυξάνει τη συγκέντρωση SO 3, δηλαδή προς τα δεξιά (προς το προϊόν αντίδρασης)

Χημική ισορροπία στο σύστημα

μετατοπίζεται προς τα δεξιά όταν

1) αυξανόμενη πίεση

2) μείωση της θερμοκρασίας

3) αύξηση της συγκέντρωσης

4) αύξηση της θερμοκρασίας

Εξήγηση.

Με αύξηση της πίεσης, μείωση της θερμοκρασίας ή αύξηση της συγκέντρωσης, η ισορροπία, σύμφωνα με τον κανόνα του Le Chatelier, θα μετατοπιστεί προς τα αριστερά, μόνο με την αύξηση της θερμοκρασίας η ισορροπία θα μετατοπιστεί προς τα δεξιά.

Απάντηση: 4

Για την κατάσταση της χημικής ισορροπίας στο σύστημα

1) αύξηση της πίεσης

2) αύξηση συγκέντρωσης

3) αύξηση της θερμοκρασίας

4) μείωση της θερμοκρασίας

Εξήγηση.

Δεδομένου ότι πρόκειται για μια ομοιογενή αντίδραση που δεν συνοδεύεται από αλλαγή όγκου, η αύξηση της πίεσης δεν επηρεάζει την κατάσταση της χημικής ισορροπίας σε αυτό το σύστημα.

Απάντηση: 1

Σε ποιο σύστημα, με αυξανόμενη πίεση, η χημική ισορροπία θα μετατοπιστεί προς τις αρχικές ουσίες;

Εξήγηση.

Σύμφωνα με τον κανόνα του Le Chatelier, με την αύξηση της πίεσης η χημική ισορροπία θα μετατοπιστεί προς τις πρώτες ουσίες σε μια ομοιογενή αντίδραση, συνοδευόμενη από αύξηση του αριθμού των γραμμομορίων αερίων προϊόντων. Υπάρχει μόνο μία τέτοια αντίδραση - το νούμερο δύο.

Απάντηση: 2

Για την κατάσταση της χημικής ισορροπίας στο σύστημα

δεν επηρεάζει

1) αύξηση της πίεσης

2) αύξηση συγκέντρωσης

3) αύξηση της θερμοκρασίας

4) μείωση της θερμοκρασίας

Εξήγηση.

Οι αλλαγές στη θερμοκρασία και τη συγκέντρωση των ουσιών θα επηρεάσουν την κατάσταση της χημικής ισορροπίας. Σε αυτή την περίπτωση, η ποσότητα των αερίων ουσιών στα αριστερά και στα δεξιά είναι η ίδια, επομένως, παρόλο που η αντίδραση λαμβάνει χώρα με τη συμμετοχή αερίων ουσιών, η αύξηση της πίεσης δεν θα επηρεάσει την κατάσταση της χημικής ισορροπίας.

Απάντηση: 1

Χημική ισορροπία στο σύστημα

μετατοπίζεται προς τα δεξιά όταν

1) αυξανόμενη πίεση

2) αύξηση της συγκέντρωσης

3) μείωση της θερμοκρασίας

4) αύξηση της θερμοκρασίας

Εξήγηση.

Δεδομένου ότι αυτή δεν είναι μια ομοιογενής αντίδραση, μια αλλαγή στην πίεση δεν θα την επηρεάσει μια αύξηση στη συγκέντρωση του διοξειδίου του άνθρακα θα μετατοπίσει την ισορροπία προς τα αριστερά. Δεδομένου ότι η θερμότητα απορροφάται σε μια άμεση αντίδραση, η αύξησή της θα οδηγήσει σε μετατόπιση της ισορροπίας προς τα δεξιά.

Απάντηση: 4

Σε ποιο σύστημα μια αλλαγή στην πίεση δεν έχει ουσιαστικά καμία επίδραση στη μετατόπιση της χημικής ισορροπίας;

Εξήγηση.

Στην περίπτωση ομοιογενών αντιδράσεων, μια αλλαγή στην πίεση δεν έχει ουσιαστικά καμία επίδραση στη μετατόπιση της χημικής ισορροπίας σε συστήματα στα οποία δεν υπάρχει αλλαγή στον αριθμό των γραμμομορίων αερίων ουσιών κατά τη διάρκεια της αντίδρασης. ΣΕ σε αυτήν την περίπτωσηΑυτή είναι η αντίδραση νούμερο 3.

Απάντηση: 3

Στο σύστημα, μια μετατόπιση της χημικής ισορροπίας προς τις αρχικές ουσίες θα διευκολυνθεί από

1) μείωση πίεσης

2) μείωση της θερμοκρασίας

3) μείωση συγκέντρωσης

4) αύξηση συγκέντρωσης

Εξήγηση.

Δεδομένου ότι αυτή η αντίδραση είναι ομοιογενής και συνοδεύεται από μείωση του αριθμού των γραμμομορίων αερίων ουσιών, καθώς η πίεση μειώνεται, η ισορροπία σε αυτό το σύστημα θα μετατοπιστεί προς τα αριστερά.

Απάντηση: 1

Είναι σωστές οι ακόλουθες κρίσεις σχετικά με τη μετατόπιση της χημικής ισορροπίας στο σύστημα;

Α. Καθώς η πίεση αυξάνεται, η χημική ισορροπία μετατοπίζεται προς το προϊόν της αντίδρασης.

Β. Όταν η θερμοκρασία μειωθεί, η χημική ισορροπία σε αυτό το σύστημα θα μετατοπιστεί προς το προϊόν της αντίδρασης.

1) Μόνο το Α είναι σωστό

2) Μόνο το Β είναι σωστό

3) Και οι δύο κρίσεις είναι σωστές

4) και οι δύο κρίσεις είναι λανθασμένες

Εξήγηση.

Δεδομένου ότι πρόκειται για μια ομοιογενή αντίδραση, που συνοδεύεται από μείωση του αριθμού των γραμμομορίων αερίων, με την αύξηση της πίεσης η χημική ισορροπία μετατοπίζεται προς το προϊόν της αντίδρασης. Επιπλέον, όταν συμβαίνει μια άμεση αντίδραση, απελευθερώνεται θερμότητα, οπότε όταν η θερμοκρασία μειωθεί, η χημική ισορροπία σε αυτό το σύστημα θα μετατοπιστεί προς το προϊόν της αντίδρασης. Και οι δύο κρίσεις είναι σωστές.

Απάντηση: 3

Στο σύστημα

μια μετατόπιση της χημικής ισορροπίας προς τα δεξιά θα συμβεί όταν

1) αυξανόμενη πίεση

2) αύξηση της θερμοκρασίας

3) αύξηση της συγκέντρωσης του οξειδίου του θείου (VI)

4) προσθήκη καταλύτη

Εξήγηση.

Η ποσότητα των αερίων ουσιών σε αυτό το σύστημα στα αριστερά είναι μεγαλύτερη από ό,τι στα δεξιά, δηλαδή, όταν συμβαίνει μια άμεση αντίδραση, η πίεση μειώνεται, επομένως μια αύξηση της πίεσης θα προκαλέσει μια μετατόπιση της χημικής ισορροπίας προς τα δεξιά.

Απάντηση: 1

Είναι σωστές οι ακόλουθες κρίσεις σχετικά με τη μετατόπιση της χημικής ισορροπίας στο σύστημα;

Α. Καθώς η θερμοκρασία αυξάνεται, η χημική ισορροπία σε αυτό το σύστημα θα μετατοπιστεί προς τις αρχικές ουσίες.

Β. Με την αύξηση της συγκέντρωσης του μονοξειδίου του αζώτου (II), η ισορροπία του συστήματος θα μετατοπιστεί προς τις αρχικές ουσίες.

1) Μόνο το Α είναι σωστό

2) Μόνο το Β είναι σωστό

3) Και οι δύο κρίσεις είναι σωστές

4) και οι δύο κρίσεις είναι λανθασμένες

Εξήγηση.

Δεδομένου ότι η θερμότητα απελευθερώνεται σε αυτό το σύστημα, σύμφωνα με τον κανόνα του Le Chatelier, με την αύξηση της θερμοκρασίας, η χημική ισορροπία σε αυτό το σύστημα θα μετατοπιστεί στην πραγματικότητα προς τις αρχικές ουσίες. Δεδομένου ότι το μονοξείδιο του αζώτου (II) είναι ένα αντιδραστήριο, καθώς η συγκέντρωσή του αυξάνεται, η ισορροπία θα μετατοπιστεί προς τα προϊόντα.

Απάντηση: 1

Είναι σωστές οι ακόλουθες κρίσεις σχετικά με τη μετατόπιση της χημικής ισορροπίας στο σύστημα;

Α. Καθώς η θερμοκρασία μειώνεται, η χημική ισορροπία σε αυτό το σύστημα θα μετατοπιστεί προς τα προϊόντα της αντίδρασης.

Β. Όταν η συγκέντρωση του μονοξειδίου του άνθρακα μειωθεί, η ισορροπία του συστήματος θα μετατοπιστεί προς τα προϊόντα της αντίδρασης.

1) Μόνο το Α είναι σωστό

2) Μόνο το Β είναι σωστό

3) Και οι δύο κρίσεις είναι σωστές

4) και οι δύο κρίσεις είναι λανθασμένες

Εξήγηση.

Σε αυτή την αντίδραση, απελευθερώνεται θερμότητα, οπότε καθώς η θερμοκρασία μειώνεται, η χημική ισορροπία σε αυτό το σύστημα θα μετατοπιστεί πραγματικά προς τα προϊόντα της αντίδρασης. Δεδομένου ότι το μονοξείδιο του άνθρακα είναι ένα αντιδραστήριο, μια μείωση της συγκέντρωσής του θα προκαλέσει μια μετατόπιση της ισορροπίας προς το σχηματισμό του - δηλαδή προς τα αντιδραστήρια.

Απάντηση: 1

Στο σύστημα

μια μετατόπιση της χημικής ισορροπίας προς τα δεξιά θα συμβεί όταν

1) αυξανόμενη πίεση

2) αύξηση της θερμοκρασίας

3) αύξηση της συγκέντρωσης του οξειδίου του θείου (VI)

4) προσθήκη καταλύτη

Εξήγηση.

Σε αυτή την ομοιογενή αντίδραση, ο αριθμός των γραμμομορίων αερίων ουσιών μειώνεται, επομένως μια μετατόπιση της χημικής ισορροπίας προς τα δεξιά θα συμβεί με την αύξηση της πίεσης.

Απάντηση: 1

Χημική ισορροπία στο σύστημα

μετατοπίζεται προς τα δεξιά όταν

1) αυξανόμενη πίεση

2) αύξηση της συγκέντρωσης

3) μείωση της θερμοκρασίας

4) αύξηση της θερμοκρασίας

Εξήγηση.

Με την αύξηση της πίεσης, την αύξηση της συγκέντρωσης ή τη μείωση της θερμοκρασίας, η ισορροπία θα μετατοπιστεί προς τη μείωση αυτών των επιπτώσεων - δηλαδή προς τα αριστερά. Και επειδή η αντίδραση είναι ενδόθερμη, μόνο με την αύξηση της θερμοκρασίας η ισορροπία θα μετατοπιστεί προς τα δεξιά.

Απάντηση: 4

Καθώς η πίεση αυξάνεται, η απόδοση του προϊόντος(ων) σε μια αναστρέψιμη αντίδραση θα μειωθεί

1) N 2 (g) + 3H 2 (g) 2NH 3 (g)

2) C 2 H 4 (g) + H 2 O (g) C 2 H 5 OH (g)

3) C (tv) + CO 2 (g) 2CO (g)

4) 3Fe (tv) + 4H 2 O (g) Fe 3 O 4 (tv) + 4H 2 (g)

Εξήγηση.

Σύμφωνα με την αρχή του Le Chatelier, εάν ένα σύστημα σε κατάσταση χημικής ισορροπίας επηρεάζεται από έξω αλλάζοντας οποιαδήποτε από τις συνθήκες ισορροπίας (θερμοκρασία, πίεση, συγκέντρωση), τότε η ισορροπία στο σύστημα θα μετατοπιστεί προς την κατεύθυνση που μειώνει την επίδραση .

Εδώ πρέπει να βρούμε μια αντίδραση στην οποία η ισορροπία θα μετατοπιστεί προς τα αριστερά καθώς αυξάνεται η πίεση. Σε αυτή την αντίδραση, ο αριθμός των γραμμομορίων αερίων ουσιών στα δεξιά πρέπει να είναι μεγαλύτερος από ό,τι στα αριστερά. Αυτή είναι η αντίδραση νούμερο 3.

Απάντηση: 3

μετατοπίζεται προς τα προϊόντα αντίδρασης όταν

1) μείωση της θερμοκρασίας

2) μείωση της πίεσης

3) χρησιμοποιώντας καταλύτη

4) αύξηση της θερμοκρασίας

Εξήγηση.

Σύμφωνα με την αρχή του Le Chatelier, εάν ένα σύστημα σε κατάσταση χημικής ισορροπίας επηρεάζεται από έξω αλλάζοντας οποιαδήποτε από τις συνθήκες ισορροπίας (θερμοκρασία, πίεση, συγκέντρωση), τότε η ισορροπία στο σύστημα θα μετατοπιστεί προς την κατεύθυνση που μειώνει την επίδραση .

Η ισορροπία μιας ενδόθερμης αντίδρασης θα μετατοπιστεί προς τα δεξιά καθώς αυξάνεται η θερμοκρασία.

Απάντηση: 4

Πηγή: Ενιαία Κρατική Εξέταση Χημείας 06/10/2013. Κύριο κύμα. Απω Ανατολή. Επιλογή 2.

Εξήγηση.

Α) 1) προς τα προϊόντα αντίδρασης

Απάντηση: 1131

Αντιστοιχίστε την εξίσωση χημική αντίδρασηκαι την κατεύθυνση της μετατόπισης στη χημική ισορροπία με την αύξηση της πίεσης στο σύστημα:

Σημειώστε τους αριθμούς στην απάντησή σας, ταξινομώντας τους με τη σειρά που αντιστοιχεί στα γράμματα:

Εξήγηση.

Σύμφωνα με την αρχή του Le Chatelier, εάν ένα σύστημα σε κατάσταση χημικής ισορροπίας επηρεάζεται από έξω αλλάζοντας οποιαδήποτε από τις συνθήκες ισορροπίας (θερμοκρασία, πίεση, συγκέντρωση), τότε η ισορροπία στο σύστημα θα μετατοπιστεί προς την κατεύθυνση που μειώνει την επίδραση .

Καθώς η πίεση αυξάνεται, η ισορροπία θα μετατοπιστεί προς λιγότερα αέρια.

Α) - προς τα προϊόντα αντίδρασης (1)

Β) - προς τα προϊόντα αντίδρασης (1)

Β) - προς τις αρχικές ουσίες (2)

Δ) - προς τα προϊόντα αντίδρασης (1)

Απάντηση: 1121

Καθιερώστε μια αντιστοιχία μεταξύ της εξίσωσης μιας χημικής αντίδρασης και της κατεύθυνσης μετατόπισης της χημικής ισορροπίας με την αυξανόμενη πίεση στο σύστημα:

Σημειώστε τους αριθμούς στην απάντησή σας, ταξινομώντας τους με τη σειρά που αντιστοιχεί στα γράμματα:

Εξήγηση.

Σύμφωνα με την αρχή του Le Chatelier, εάν ένα σύστημα σε κατάσταση χημικής ισορροπίας επηρεάζεται από έξω αλλάζοντας οποιαδήποτε από τις συνθήκες ισορροπίας (θερμοκρασία, πίεση, συγκέντρωση), τότε η ισορροπία στο σύστημα θα μετατοπιστεί προς την κατεύθυνση που μειώνει την επίδραση .

Καθώς η πίεση αυξάνεται, η ισορροπία θα μετατοπιστεί προς την αντίδραση με λιγότερες αέριες ουσίες.

Β) 2) προς τις αρχικές ουσίες

Β) 3) πρακτικά δεν κινείται

Δ) 1) προς τα προϊόντα αντίδρασης

Απάντηση: 2231

Καθιερώστε μια αντιστοιχία μεταξύ της εξίσωσης μιας χημικής αντίδρασης και της κατεύθυνσης μετατόπισης της χημικής ισορροπίας με την αυξανόμενη πίεση στο σύστημα:

Σημειώστε τους αριθμούς στην απάντησή σας, ταξινομώντας τους με τη σειρά που αντιστοιχεί στα γράμματα:

Εξήγηση.

Σύμφωνα με την αρχή του Le Chatelier, εάν ένα σύστημα σε κατάσταση χημικής ισορροπίας επηρεάζεται από έξω αλλάζοντας οποιαδήποτε από τις συνθήκες ισορροπίας (θερμοκρασία, πίεση, συγκέντρωση), τότε η ισορροπία στο σύστημα θα μετατοπιστεί προς την κατεύθυνση που μειώνει την επίδραση .

Καθώς η πίεση αυξάνεται, η ισορροπία θα μετατοπιστεί προς την αντίδραση με λιγότερες αέριες ουσίες.

Α) 2) προς τις αρχικές ουσίες

Β) 1) προς τα προϊόντα αντίδρασης

Β) 3) πρακτικά δεν κινείται

Δ) 2) προς τις αρχικές ουσίες

Απάντηση: 2132

Καθιερώστε μια αντιστοιχία μεταξύ της εξίσωσης μιας χημικής αντίδρασης και της κατεύθυνσης μετατόπισης της χημικής ισορροπίας όταν η πίεση στο σύστημα μειώνεται:

Σημειώστε τους αριθμούς στην απάντησή σας, ταξινομώντας τους με τη σειρά που αντιστοιχεί στα γράμματα:

Οι χημικές αντιδράσεις μπορεί να είναι αναστρέψιμες ή μη αναστρέψιμες.

εκείνοι. εάν κάποια αντίδραση A + B = C + D είναι μη αναστρέψιμη, αυτό σημαίνει ότι η αντίστροφη αντίδραση C + D = A + B δεν συμβαίνει.

δηλ., για παράδειγμα, εάν μια ορισμένη αντίδραση A + B = C + D είναι αναστρέψιμη, αυτό σημαίνει ότι τόσο η αντίδραση A + B → C + D (άμεση) όσο και η αντίδραση C + D → A + B (αντίστροφη) συμβαίνουν ταυτόχρονα. ).

Ουσιαστικά γιατί Τόσο οι άμεσες όσο και οι αντίστροφες αντιδράσεις συμβαίνουν με αντιδραστήρια (εναρκτικές ουσίες) στη θήκη αναστρέψιμες αντιδράσειςΜπορούν να ονομαστούν τόσο οι ουσίες στην αριστερή πλευρά της εξίσωσης όσο και οι ουσίες στη δεξιά πλευρά της εξίσωσης. Το ίδιο ισχύει και για τα προϊόντα.

Για οποιαδήποτε αναστρέψιμη αντίδραση, μια κατάσταση είναι δυνατή όταν οι ρυθμοί της μπροστινής και της αντίστροφης αντίδρασης είναι ίσοι. Αυτή η κατάσταση ονομάζεται κατάσταση ισορροπίας.

Σε κατάσταση ισορροπίας, οι συγκεντρώσεις τόσο όλων των αντιδρώντων όσο και όλων των προϊόντων είναι σταθερές. Οι συγκεντρώσεις των προϊόντων και των αντιδρώντων σε ισορροπία ονομάζονται συγκεντρώσεις ισορροπίας.

Μετατόπιση της χημικής ισορροπίας υπό την επίδραση διαφόρων παραγόντων

Λόγω εξωτερικών επιδράσεων στο σύστημα, όπως αλλαγές στη θερμοκρασία, την πίεση ή τη συγκέντρωση αρχικών ουσιών ή προϊόντων, μπορεί να διαταραχθεί η ισορροπία του συστήματος. Ωστόσο, μετά την παύση αυτής της εξωτερικής επιρροής, το σύστημα, μετά από κάποιο χρονικό διάστημα, θα περάσει σε μια νέα κατάσταση ισορροπίας. Μια τέτοια μετάβαση ενός συστήματος από μια κατάσταση ισορροπίας σε μια άλλη κατάσταση ισορροπίας ονομάζεται μετατόπιση (μετατόπιση) χημικής ισορροπίας .

Για να μπορέσουμε να προσδιορίσουμε πώς μεταβάλλεται η χημική ισορροπία υπό έναν συγκεκριμένο τύπο επιρροής, είναι βολικό να χρησιμοποιήσουμε την αρχή του Le Chatelier:

Εάν ασκηθεί οποιαδήποτε εξωτερική επίδραση σε ένα σύστημα σε κατάσταση ισορροπίας, τότε η κατεύθυνση της μετατόπισης στη χημική ισορροπία θα συμπίπτει με την κατεύθυνση της αντίδρασης που εξασθενεί την επίδραση της επιρροής.

Η επίδραση της θερμοκρασίας στην κατάσταση ισορροπίας

Όταν η θερμοκρασία αλλάζει, η ισορροπία οποιασδήποτε χημικής αντίδρασης μετατοπίζεται. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι οποιαδήποτε αντίδραση έχει θερμική επίδραση. Επιπλέον, οι θερμικές επιδράσεις της μπροστινής και της αντίστροφης αντίδρασης είναι πάντα ακριβώς αντίθετες. Εκείνοι. αν η μπροστινή αντίδραση είναι εξώθερμη και προχωρά με θερμική επίδραση ίση με +Q, τότε η αντίστροφη αντίδραση είναι πάντα ενδόθερμη και έχει θερμική επίδραση ίση με –Q.

Έτσι, σύμφωνα με την αρχή του Le Chatelier, αν αυξήσουμε τη θερμοκρασία ενός συγκεκριμένου συστήματος που βρίσκεται σε κατάσταση ισορροπίας, τότε η ισορροπία θα μετατοπιστεί προς την αντίδραση κατά την οποία η θερμοκρασία μειώνεται, δηλ. προς μια ενδόθερμη αντίδραση. Και ομοίως, αν χαμηλώσουμε τη θερμοκρασία του συστήματος σε κατάσταση ισορροπίας, η ισορροπία θα μετατοπιστεί προς την αντίδραση, με αποτέλεσμα να αυξηθεί η θερμοκρασία, δηλ. προς μια εξώθερμη αντίδραση.

Για παράδειγμα, εξετάστε την ακόλουθη αναστρέψιμη αντίδραση και υποδείξτε πού θα μετατοπιστεί η ισορροπία της καθώς μειώνεται η θερμοκρασία:

Όπως φαίνεται από την παραπάνω εξίσωση, η προς τα εμπρός αντίδραση είναι εξώθερμη, δηλ. Ως αποτέλεσμα της εμφάνισής του, απελευθερώνεται θερμότητα. Κατά συνέπεια, η αντίστροφη αντίδραση θα είναι ενδόθερμη, δηλαδή συμβαίνει με την απορρόφηση θερμότητας. Σύμφωνα με την συνθήκη, η θερμοκρασία μειώνεται, επομένως, η ισορροπία θα μετατοπιστεί προς τα δεξιά, δηλ. προς την άμεση αντίδραση.

Επίδραση της συγκέντρωσης στη χημική ισορροπία

Μια αύξηση της συγκέντρωσης των αντιδραστηρίων σύμφωνα με την αρχή του Le Chatelier θα πρέπει να οδηγήσει σε μια μετατόπιση της ισορροπίας προς την αντίδραση ως αποτέλεσμα της οποίας τα αντιδραστήρια καταναλώνονται, δηλ. προς την άμεση αντίδραση.

Και αντίστροφα, αν μειωθεί η συγκέντρωση των αντιδρώντων, τότε η ισορροπία θα μετατοπιστεί προς την αντίδραση με αποτέλεσμα να σχηματιστούν τα αντιδρώντα, δηλ. πλευρά της αντίστροφης αντίδρασης (←).

Μια αλλαγή στη συγκέντρωση των προϊόντων αντίδρασης έχει παρόμοιο αποτέλεσμα. Εάν η συγκέντρωση των προϊόντων είναι αυξημένη, η ισορροπία θα μετατοπιστεί προς την αντίδραση ως αποτέλεσμα της οποίας τα προϊόντα καταναλώνονται, δηλ. προς την αντίστροφη αντίδραση (←). Αν, αντίθετα, μειωθεί η συγκέντρωση των προϊόντων, τότε η ισορροπία θα μετατοπιστεί προς την άμεση αντίδραση (→), έτσι ώστε η συγκέντρωση των προϊόντων να αυξηθεί.

Επίδραση της πίεσης στη χημική ισορροπία

Σε αντίθεση με τη θερμοκρασία και τη συγκέντρωση, οι αλλαγές στην πίεση δεν επηρεάζουν την κατάσταση ισορροπίας κάθε αντίδρασης. Προκειμένου η αλλαγή της πίεσης να οδηγήσει σε μετατόπιση της χημικής ισορροπίας, τα αθροίσματα των συντελεστών για τις αέριες ουσίες στην αριστερή και τη δεξιά πλευρά της εξίσωσης πρέπει να είναι διαφορετικά.

Εκείνοι. δύο αντιδράσεων:

μια αλλαγή στην πίεση μπορεί να επηρεάσει την κατάσταση ισορροπίας μόνο στην περίπτωση της δεύτερης αντίδρασης. Επειδή το άθροισμα των συντελεστών μπροστά από τους τύπους των αερίων ουσιών στην περίπτωση της πρώτης εξίσωσης αριστερά και δεξιά είναι το ίδιο (ίσο με 2), και στην περίπτωση της δεύτερης εξίσωσης είναι διαφορετικό (4 στο αριστερά και 2 στα δεξιά).

Από εδώ, συγκεκριμένα, προκύπτει ότι εάν δεν υπάρχουν αέριες ουσίες τόσο μεταξύ των αντιδρώντων όσο και των προϊόντων, τότε μια αλλαγή στην πίεση δεν θα επηρεάσει σε καμία περίπτωση την τρέχουσα κατάσταση ισορροπίας. Για παράδειγμα, η πίεση δεν θα επηρεάσει την κατάσταση ισορροπίας της αντίδρασης:

Εάν, αριστερά και δεξιά, η ποσότητα των αερίων ουσιών διαφέρει, τότε μια αύξηση της πίεσης θα οδηγήσει σε μετατόπιση της ισορροπίας προς την αντίδραση κατά την οποία ο όγκος των αερίων μειώνεται και μια μείωση της πίεσης θα οδηγήσει σε μετατόπιση της ισορροπίας, με αποτέλεσμα να αυξάνεται ο όγκος των αερίων.

Επίδραση ενός καταλύτη στη χημική ισορροπία

Δεδομένου ότι ένας καταλύτης επιταχύνει εξίσου τις εμπρός και τις αντίστροφες αντιδράσεις, η παρουσία ή η απουσία του δεν έχει αποτέλεσμασε κατάσταση ισορροπίας.

Το μόνο πράγμα που μπορεί να επηρεάσει ένας καταλύτης είναι ο ρυθμός μετάβασης του συστήματος από μια κατάσταση μη ισορροπίας σε μια κατάσταση ισορροπίας.

Ο αντίκτυπος όλων των παραπάνω παραγόντων στη χημική ισορροπία συνοψίζεται παρακάτω σε ένα φύλλο εξαπάτησης, το οποίο μπορείτε αρχικά να εξετάσετε κατά την εκτέλεση εργασιών ισορροπίας. Ωστόσο, δεν θα είναι δυνατό να το χρησιμοποιήσετε στην εξέταση, επομένως αφού αναλύσετε πολλά παραδείγματα με τη βοήθειά του, θα πρέπει να το μάθετε και να εξασκηθείτε στην επίλυση προβλημάτων ισορροπίας χωρίς να το κοιτάξετε:

Ονομασίες: Τ - θερμοκρασία, Π - πίεση, Με – συγκέντρωση, – αύξηση, ↓ – μείωση

Μελέτη των παραμέτρων ενός συστήματος συμπεριλαμβανομένων πρώτες ύλεςκαι τα προϊόντα αντίδρασης, καθιστά δυνατό να ανακαλύψουμε ποιοι παράγοντες μετατοπίζουν τη χημική ισορροπία και οδηγούν στις επιθυμητές αλλαγές. Οι βιομηχανικές τεχνολογίες βασίζονται στα συμπεράσματα των Le Chatelier, Brown και άλλων επιστημόνων σχετικά με μεθόδους διεξαγωγής αναστρέψιμων αντιδράσεων, οι οποίες καθιστούν δυνατή τη διεξαγωγή διεργασιών που προηγουμένως φαινόταν αδύνατες και την απόκτηση οικονομικών οφελών.

Ποικιλία χημικών διεργασιών

Με βάση τα χαρακτηριστικά της θερμικής επίδρασης, πολλές αντιδράσεις ταξινομούνται ως εξω- ή ενδόθερμες. Τα πρώτα έρχονται με το σχηματισμό θερμότητας, για παράδειγμα, την οξείδωση του άνθρακα, την ενυδάτωση του πυκνού θειικού οξέος. Ο δεύτερος τύπος αλλαγής σχετίζεται με την απορρόφηση της θερμικής ενέργειας. Παραδείγματα ενδόθερμων αντιδράσεων: αποσύνθεση ανθρακικού ασβεστίου με σχηματισμό σβησμένου ασβέστη και διοξειδίου του άνθρακα, σχηματισμός υδρογόνου και άνθρακα κατά τη θερμική αποσύνθεση του μεθανίου. Στις εξισώσεις εξω- και ενδόθερμων διεργασιών, είναι απαραίτητο να υποδεικνύεται το θερμικό αποτέλεσμα. Η ανακατανομή των ηλεκτρονίων μεταξύ των ατόμων των ουσιών που αντιδρούν συμβαίνει σε αντιδράσεις οξειδοαναγωγής. Τέσσερις τύποι χημικών διεργασιών διακρίνονται ανάλογα με τα χαρακτηριστικά των αντιδραστηρίων και των προϊόντων:

Για τον χαρακτηρισμό των διεργασιών, είναι σημαντική η πληρότητα της αλληλεπίδρασης των αντιδρώντων ενώσεων. Αυτό το χαρακτηριστικό αποτελεί τη βάση της διαίρεσης των αντιδράσεων σε αναστρέψιμες και μη αναστρέψιμες.

Αναστρεψιμότητα των αντιδράσεων

Οι αναστρέψιμες διεργασίες αποτελούν την πλειοψηφία των χημικών φαινομένων. Ο σχηματισμός τελικών προϊόντων από τα αντιδρώντα είναι μια άμεση αντίδραση. Αντίστροφα, οι πρώτες ουσίες λαμβάνονται από τα προϊόντα της αποσύνθεσης ή της σύνθεσής τους. Στο αντιδρών μίγμα, προκύπτει μια χημική ισορροπία στην οποία λαμβάνεται ο ίδιος αριθμός ενώσεων όπως αποσυντίθενται τα αρχικά μόρια. Σε αναστρέψιμες διεργασίες, αντί για το σύμβολο «=» μεταξύ αντιδρώντων και προϊόντων, χρησιμοποιούνται τα σύμβολα «↔» ή «⇌». Τα βέλη μπορεί να είναι άνισα σε μήκος, γεγονός που οφείλεται στην κυριαρχία μιας από τις αντιδράσεις. Στις χημικές εξισώσεις, μπορείτε να υποδείξετε τα αθροιστικά χαρακτηριστικά των ουσιών (g - αέρια, g - υγρά, t - στερεά). Τεράστιος πρακτική σημασίαέχουν επιστημονικά αποδεδειγμένες μεθόδους επηρεασμού των αναστρέψιμων διεργασιών. Έτσι, η παραγωγή αμμωνίας έγινε κερδοφόρα αφού δημιουργήθηκαν συνθήκες που μετατόπισαν την ισορροπία προς το σχηματισμό του προϊόντος στόχου: 3H 2 (g) + N 2 (g) ⇌ 2NH 3 (g). Τα μη αναστρέψιμα φαινόμενα οδηγούν στην εμφάνιση μιας αδιάλυτης ή ελαφρώς διαλυτής ένωσης και στο σχηματισμό ενός αερίου που φεύγει από τη σφαίρα της αντίδρασης. Τέτοιες διεργασίες περιλαμβάνουν την ανταλλαγή ιόντων και τη διάσπαση ουσιών.

Χημική ισορροπία και συνθήκες μετατόπισής της

Τα χαρακτηριστικά της μπροστινής και της αντίστροφης διαδικασίας επηρεάζονται από διάφορους παράγοντες. Ένα από αυτά είναι ο χρόνος. Η συγκέντρωση της ουσίας που λαμβάνεται για την αντίδραση μειώνεται σταδιακά και η τελική ένωση αυξάνεται. Η προς τα εμπρός αντίδραση είναι όλο και πιο αργή και η αντίστροφη διαδικασία κερδίζει ταχύτητα. Σε ένα ορισμένο διάστημα, δύο αντίθετες διεργασίες συμβαίνουν ταυτόχρονα. Αλληλεπιδράσεις μεταξύ ουσιών συμβαίνουν, αλλά οι συγκεντρώσεις δεν αλλάζουν. Ο λόγος είναι η δυναμική χημική ισορροπία που υπάρχει στο σύστημα. Η διατήρηση ή η αλλαγή του εξαρτάται από:

• συνθήκες θερμοκρασίας?
• συγκεντρώσεις ενώσεων·
• πίεση (για αέρια).

Μετατόπιση χημικής ισορροπίας

Το 1884, ο εξαιρετικός επιστήμονας από τη Γαλλία A.L. Le Chatelier πρότεινε μια περιγραφή τρόπων για την αφαίρεση ενός συστήματος από το κράτος δυναμική ισορροπία. Η μέθοδος βασίζεται στην αρχή της ισοπέδωσης της δράσης εξωτερικοί παράγοντες. Ο Le Chatelier παρατήρησε ότι στο αντιδρών μίγμα προκύπτουν διεργασίες που αντισταθμίζουν την επίδραση των εξωτερικών δυνάμεων. Η αρχή που διατύπωσε ο Γάλλος ερευνητής αναφέρει ότι μια αλλαγή των συνθηκών σε κατάσταση ισορροπίας ευνοεί την εμφάνιση μιας αντίδρασης που αποδυναμώνει τις εξωτερικές επιρροές. Η μετατόπιση της ισορροπίας υπακούει σε αυτόν τον κανόνα και παρατηρείται όταν η σύνθεση, οι συνθήκες θερμοκρασίας και η πίεση αλλάζουν. Στη βιομηχανία χρησιμοποιούνται τεχνολογίες που βασίζονται σε ευρήματα επιστημόνων. Πολλά χημικές διεργασίες, που θεωρούνται πρακτικά ανέφικτα, πραγματοποιούνται χάρη σε μεθόδους μετατόπισης της ισορροπίας.

Επίδραση συγκέντρωσης

Μια μετατόπιση στην ισορροπία συμβαίνει εάν ορισμένα συστατικά αφαιρεθούν από τη ζώνη αλληλεπίδρασης ή εισαχθούν πρόσθετα μέρη μιας ουσίας. Η απομάκρυνση των προϊόντων από το μείγμα αντίδρασης συνήθως προκαλεί αύξηση του ρυθμού σχηματισμού τους, αντίθετα, οδηγεί στην προτιμώμενη αποσύνθεσή τους. Στη διαδικασία εστεροποίησης, το θειικό οξύ χρησιμοποιείται για αφυδάτωση. Όταν εισάγεται στη σφαίρα της αντίδρασης, η απόδοση του οξικού μεθυλεστέρα αυξάνεται: CH 3 COOH + CH 3 OH ↔ CH 3 COOCH 3 + H 2 O. Εάν προσθέσετε οξυγόνο που αλληλεπιδρά με το διοξείδιο του θείου, η χημική ισορροπία μετατοπίζεται προς την άμεση αντίδραση του σχηματισμού τριοξειδίου του θείου. Το οξυγόνο δεσμεύεται στα μόρια SO 3, η συγκέντρωσή του μειώνεται, κάτι που είναι σύμφωνο με τον κανόνα του Le Chatelier για αναστρέψιμες διεργασίες.

Αλλαγή θερμοκρασίας

Οι διεργασίες που περιλαμβάνουν την απορρόφηση ή την απελευθέρωση θερμότητας είναι ενδόθερμες και εξώθερμες. Για να μετατοπιστεί η ισορροπία, χρησιμοποιείται θέρμανση ή αφαίρεση θερμότητας από το αντιδρών μίγμα. Η αύξηση της θερμοκρασίας συνοδεύεται από αύξηση του ρυθμού των ενδόθερμων φαινομένων, στα οποία απορροφάται επιπλέον ενέργεια. Η ψύξη οδηγεί στο πλεονέκτημα των εξώθερμων διεργασιών που συμβαίνουν με την απελευθέρωση θερμότητας. Όταν το διοξείδιο του άνθρακα αλληλεπιδρά με τον άνθρακα, η θέρμανση συνοδεύεται από αύξηση της συγκέντρωσης του μονοξειδίου και η ψύξη οδηγεί στον κυρίαρχο σχηματισμό αιθάλης: CO 2 (g) + C (t) ↔ 2CO (g).

Επίδραση της πίεσης

Αλλαγή πίεσης - σημαντικος ΠΑΡΑΓΟΝΤΑΣγια αντιδρώντα μείγματα συμπεριλαμβανομένων των αέριων ενώσεων. Θα πρέπει επίσης να δώσετε προσοχή στη διαφορά στους όγκους των αρχικών ουσιών και των ουσιών που προκύπτουν. Η μείωση της πίεσης οδηγεί σε μια προτιμώμενη εμφάνιση φαινομένων στα οποία αυξάνεται ο συνολικός όγκος όλων των συστατικών. Η αύξηση της πίεσης κατευθύνει τη διαδικασία προς τη μείωση του όγκου ολόκληρου του συστήματος. Αυτό το σχέδιο παρατηρείται στην αντίδραση σχηματισμού αμμωνίας: 0,5N 2 (g) + 1,5 N 2 (g) ⇌ NH 3 (g). Μια αλλαγή στην πίεση δεν θα επηρεάσει τη χημική ισορροπία σε εκείνες τις αντιδράσεις που συμβαίνουν σε σταθερό όγκο.

Βέλτιστες συνθήκες για τη χημική διαδικασία

Η δημιουργία συνθηκών για μια αλλαγή στην ισορροπία καθορίζει σε μεγάλο βαθμό την ανάπτυξη των σύγχρονων χημικών τεχνολογιών. Πρακτική χρήση επιστημονική θεωρίασυμβάλλει σε βέλτιστα αποτελέσματα παραγωγής. Πλέον λαμπρό παράδειγμα- λήψη αμμωνίας: 0,5N 2 (g) + 1,5 N 2 (g) ⇌ NH 3 (g). Η αύξηση της περιεκτικότητας των μορίων N 2 και H 2 στο σύστημα είναι ευνοϊκή για τη σύνθεση πολύπλοκων ουσιών από απλές. Η αντίδραση συνοδεύεται από απελευθέρωση θερμότητας, επομένως η μείωση της θερμοκρασίας θα προκαλέσει αύξηση της συγκέντρωσης του NH 3. Ενταση ΗΧΟΥ γνήσια εξαρτήματαπερισσότερο από το προϊόν-στόχο. Μια αύξηση της πίεσης θα εξασφαλίσει αύξηση της απόδοσης του NH 3.

Υπό συνθήκες παραγωγής, επιλέγεται η βέλτιστη αναλογία όλων των παραμέτρων (θερμοκρασία, συγκέντρωση, πίεση). Επιπλέον, έχει μεγάλης σημασίαςπεριοχή επαφής μεταξύ των αντιδραστηρίων. Σε στερεά ετερογενή συστήματα, η αύξηση της επιφάνειας οδηγεί σε αύξηση του ρυθμού αντίδρασης. Οι καταλύτες αυξάνουν τον ρυθμό των μπροστινών και των αντίστροφων αντιδράσεων. Η χρήση ουσιών με τέτοιες ιδιότητες δεν οδηγεί σε αλλαγή της χημικής ισορροπίας, αλλά επιταχύνει την έναρξή της.