Si un système est en état d’équilibre, il y restera tant que les conditions extérieures resteront constantes. Si les conditions changent, le système sortira de l'équilibre - les taux des processus aller et retour changeront de manière inégale - une réaction se produira. Valeur la plus élevée il existe des cas de déséquilibre dus à des changements dans la concentration de l'une des substances impliquées dans l'équilibre, la pression ou la température.
Considérons chacun de ces cas.
Perturbation de l'équilibre due à une modification de la concentration de l'une des substances participant à la réaction. Laissez l'hydrogène, l'iodure d'hydrogène et la vapeur d'iode être en équilibre les uns avec les autres à une certaine température et pression. Introduisons une quantité supplémentaire d'hydrogène dans le système. Selon la loi de l'action de masse, une augmentation de la concentration d'hydrogène entraînera une augmentation de la vitesse de la réaction directe - la réaction de synthèse HI, tandis que la vitesse de la réaction inverse ne changera pas. La réaction se déroulera désormais plus rapidement dans le sens direct que dans le sens inverse. En conséquence, les concentrations de vapeur d'hydrogène et d'iode diminueront, ce qui ralentira la réaction directe, et la concentration de HI augmentera, ce qui accélérera la réaction inverse. Après un certain temps, les vitesses des réactions directes et inverses redeviendront égales et un nouvel équilibre sera établi. Mais en même temps, la concentration de HI sera désormais plus élevée qu’elle ne l’était avant l’ajout de , et la concentration sera plus faible.
Le processus de modification des concentrations provoqué par un déséquilibre est appelé déplacement ou changement d’équilibre. Si en même temps il y a une augmentation des concentrations de substances du côté droit de l'équation (et, bien sûr, en même temps une diminution des concentrations de substances du côté gauche), alors on dit que l'équilibre se déplace vers la droite, c'est-à-dire dans le sens de la réaction directe ; lorsque les concentrations changent dans la direction opposée, elles parlent d'un déplacement de l'équilibre vers la gauche - dans le sens de la réaction inverse. Dans l’exemple considéré, l’équilibre s’est déplacé vers la droite. Dans le même temps, la substance dont l'augmentation de la concentration a provoqué un déséquilibre est entrée dans une réaction - sa concentration a diminué.
Ainsi, avec une augmentation de la concentration de l'une des substances participant à l'équilibre, l'équilibre se déplace vers la consommation de cette substance ; Lorsque la concentration d'une substance diminue, l'équilibre se déplace vers la formation de cette substance.
Perturbation de l'équilibre due aux changements de pression (en diminuant ou en augmentant le volume du système). Lorsque des gaz sont impliqués dans une réaction, l’équilibre peut être perturbé lorsque le volume du système change.
Considérons l'effet de la pression sur la réaction entre le monoxyde d'azote et l'oxygène :
Supposons qu'un mélange de gaz soit en équilibre chimique à une certaine température et pression. Sans changer la température, on augmente la pression pour que le volume du système diminue de 2 fois. Au premier instant, les pressions partielles et les concentrations de tous les gaz doubleront, mais en même temps le rapport entre les taux de réactions directes et inverses changera - l'équilibre sera perturbé.
En fait, avant que la pression n'augmente, les concentrations de gaz avaient des valeurs d'équilibre, et , et les vitesses des réactions directes et inverses étaient les mêmes et étaient déterminées par les équations :
Au premier instant après la compression, les concentrations de gaz doubleront par rapport à leurs valeurs initiales et seront respectivement égales à , et . Dans ce cas, les taux de réactions directes et inverses seront déterminés par les équations :
Ainsi, en raison de l'augmentation de la pression, la vitesse de la réaction directe a augmenté 8 fois et la réaction inverse seulement 4 fois. L’équilibre du système sera perturbé – la réaction directe prévaudra sur la réaction inverse. Une fois que les vitesses seront égales, l’équilibre sera rétabli, mais la quantité dans le système augmentera et l’équilibre se déplacera vers la droite.
Il est facile de voir que le changement inégal dans les vitesses des réactions directes et inverses est dû au fait que sur les côtés gauche et droit de l'équation de la réaction considérée, le nombre de molécules de gaz est différent : une molécule d'oxygène et deux molécules de monoxyde d'azote (trois molécules de gaz au total) sont converties en deux molécules de gaz - le dioxyde d'azote. La pression d'un gaz est le résultat du choc de ses molécules contre les parois du récipient ; Toutes choses égales par ailleurs, plus le nombre de molécules contenues dans un volume de gaz donné est élevé, plus la pression du gaz est élevée. Par conséquent, une réaction qui se produit avec une augmentation du nombre de molécules de gaz entraîne une augmentation de la pression, et une réaction qui se produit avec une diminution du nombre de molécules de gaz entraîne une diminution de la pression.
Dans cette optique, la conclusion sur l’effet de la pression sur l’équilibre chimique peut être formulée comme suit :
Lorsque la pression augmente en comprimant le système, l'équilibre se déplace vers une diminution du nombre de molécules de gaz, c'est-à-dire vers une diminution de la pression ; lorsque la pression diminue, l'équilibre se déplace vers une augmentation du nombre de molécules de gaz, c'est-à-dire vers une diminution de la pression ; augmentation de la pression.
Dans le cas où la réaction se déroule sans modifier le nombre de molécules de gaz, l'équilibre n'est pas perturbé lors de la compression ou de la détente du système. Par exemple, dans le système
l'équilibre n'est pas perturbé lorsque le volume change ; la sortie HI est indépendante de la pression.
Déséquilibre dû aux changements de température. L'équilibre de la grande majorité des réactions chimiques se déplace avec les changements de température. Le facteur qui détermine la direction du déplacement de l'équilibre est le signe de l'effet thermique de la réaction. On peut montrer que lorsque la température augmente, l’équilibre se déplace dans le sens de la réaction endothermique, et lorsqu’elle diminue, dans le sens de la réaction exothermique.
Ainsi, la synthèse de l'ammoniac est une réaction exothermique
Par conséquent, à mesure que la température augmente, l'équilibre du système se déplace vers la gauche - vers la décomposition de l'ammoniac, puisque ce processus se produit avec l'absorption de chaleur.
A l’inverse, la synthèse du monoxyde d’azote (II) est une réaction endothermique :
Par conséquent, à mesure que la température augmente, l'équilibre du système se déplace vers la droite, vers la formation.
Les modèles qui apparaissent dans les exemples considérés de déséquilibre chimique sont des cas particuliers. principe général, qui détermine l'influence divers facteurs aux systèmes d’équilibre. Ce principe, dit principe de Le Chatelier, appliqué aux équilibres chimiques, peut être formulé ainsi :
Si un impact est exercé sur un système en équilibre, alors en raison des processus qui s'y déroulent, l'équilibre se déplacera dans une direction telle que l'impact diminuera.
En effet, lorsqu'une des substances participant à la réaction est introduite dans le système, l'équilibre se déplace vers la consommation de cette substance. "Lorsque la pression augmente, elle se déplace de telle sorte que la pression dans le système diminue ; lorsque la température augmente, l'équilibre se déplace vers la réaction endothermique - la température dans le système baisse.
Le principe de Le Chatelier s'applique non seulement aux équilibres chimiques, mais aussi à divers équilibres physico-chimiques. Un changement d’équilibre lorsque les conditions de processus tels que l’ébullition, la cristallisation et la dissolution changent conformément au principe de Le Chatelier.
Si les conditions externes d’un processus chimique ne changent pas, l’état d’équilibre chimique peut alors demeurer indéfiniment. En modifiant les conditions de réaction (température, pression, concentration), vous pouvez obtenir déplacement ou changement de l’équilibre chimique dans la direction souhaitée.
Un déplacement de l'équilibre vers la droite entraîne une augmentation de la concentration des substances dont les formules se trouvent du côté droit de l'équation. Un déplacement de l'équilibre vers la gauche entraînera une augmentation de la concentration des substances dont les formules sont à gauche. Dans ce cas, le système passera à un nouvel état d’équilibre, caractérisé par autres valeurs des concentrations d'équilibre des participants à la réaction.
Le changement d'équilibre chimique provoqué par des conditions changeantes obéit à la règle formulée en 1884 par le physicien français A. Le Chatelier (principe de Le Chatelier).
Le principe du Chatelier :si un système en état d'équilibre chimique est soumis à une quelconque influence, par exemple en modifiant la température, la pression ou les concentrations de réactifs, alors l'équilibre se déplacera dans le sens de la réaction qui affaiblira l'effet .
L'effet des changements de concentration sur le changement de l'équilibre chimique.
Selon le principe de Le Chatelier Une augmentation de la concentration de l'un des participants à la réaction provoque un déplacement de l'équilibre vers la réaction, ce qui entraîne une diminution de la concentration de cette substance.
L'influence de la concentration sur l'état d'équilibre est soumise aux règles suivantes :
À mesure que la concentration de l'une des substances de départ augmente, la vitesse de la réaction directe augmente et l'équilibre se déplace vers la formation de produits de réaction et vice versa ;
À mesure que la concentration de l'un des produits de réaction augmente, la vitesse de la réaction inverse augmente, ce qui entraîne un déplacement de l'équilibre dans le sens de la formation des substances de départ et vice versa.
Par exemple, si dans un système à l’équilibre :
SO 2 (g) + NO 2 (g) SO 3 (g) + NON (g)
augmentez la concentration de SO 2 ou de NO 2, puis, conformément à la loi de l'action de masse, la vitesse de la réaction directe augmentera. Cela entraînera un déplacement de l'équilibre vers la droite, ce qui entraînera la consommation des substances de départ et une augmentation de la concentration des produits de réaction. Un nouvel état d’équilibre sera établi avec de nouvelles concentrations d’équilibre des substances de départ et des produits de réaction. Lorsque la concentration, par exemple, de l'un des produits de réaction diminue, le système réagit de manière à augmenter la concentration du produit. L'avantage sera donné à la réaction directe, conduisant à une augmentation de la concentration des produits de réaction.
L'influence des changements de pression sur le déplacement de l'équilibre chimique.
Selon le principe de Le Chatelier une augmentation de la pression entraîne un déplacement de l'équilibre vers la formation de moins de particules gazeuses, c'est-à-dire vers un volume plus petit.
Par exemple, dans une réaction réversible :
2NO 2 (g) 2NO (g) + O 2 (g)
à partir de 2 moles de NO 2, 2 moles de NO et 1 mole de O 2 sont formées. Les coefficients stœchiométriques devant les formules des substances gazeuses indiquent que l'apparition d'une réaction directe entraîne une augmentation du nombre de moles de gaz et que l'apparition d'une réaction inverse, au contraire, réduit le nombre de moles d'un gaz substance. Si une influence externe est exercée sur un tel système, par exemple en augmentant la pression, le système réagira de manière à affaiblir cette influence. La pression peut diminuer si l’équilibre d’une réaction donnée se déplace vers moins de moles de substance gazeuse, et donc vers un volume plus petit.
Au contraire, une augmentation de la pression dans ce système est associée à un déplacement de l'équilibre vers la droite - vers la décomposition du NO 2, ce qui augmente la quantité de matière gazeuse.
Si le nombre de moles de substances gazeuses avant et après la réaction reste constant, c'est-à-dire le volume du système ne change pas pendant la réaction, alors un changement de pression modifie également les vitesses des réactions directes et inverses et n'affecte pas l'état d'équilibre chimique.
Par exemple, en réaction :
H 2 (g) + Cl 2 (g) 2HCl (g),
le nombre total de moles de substances gazeuses avant et après la réaction reste constant et la pression dans le système ne change pas. L'équilibre de ce système ne change pas lorsque la pression change.
L'influence des changements de température sur le changement de l'équilibre chimique.
Dans chaque réaction réversible, l'une des directions correspond à un processus exothermique, et l'autre à un processus endothermique. Ainsi, dans la réaction de synthèse de l’ammoniac, la réaction directe est exothermique et la réaction inverse est endothermique.
N 2(g) + 3H 2(g) 2NH 3(g) + Q (-ΔH).
Lorsque la température change, les vitesses des réactions directes et inverses changent, cependant, les changements de vitesse ne se produisent pas dans la même mesure. D'après l'équation d'Arrhenius dans dans une plus grande mesure Une réaction endothermique, caractérisée par grande valeurénergies d'activation.
Par conséquent, pour évaluer l’influence de la température sur la direction du déplacement de l’équilibre chimique, il est nécessaire de connaître l’effet thermique du processus. Elle peut être déterminée expérimentalement, par exemple à l'aide d'un calorimètre, ou calculée selon la loi de G. Hess. Il convient de noter que un changement de température entraîne une modification de la valeur de la constante d'équilibre chimique (K p).
Selon le principe de Le Chatelier Une augmentation de la température déplace l’équilibre vers une réaction endothermique. À mesure que la température diminue, l’équilibre se déplace vers la réaction exothermique.
Ainsi, augmentation de la température dans la réaction de synthèse de l'ammoniac entraînera un changement d'équilibre vers l'endothermie réactions, c'est-à-dire À gauche. L'avantage est donné à la réaction inverse, qui se produit avec l'absorption de chaleur.
Équilibre chimique dans la réaction est déplacé vers la formation du produit de réaction à
1) diminution de la pression
2) augmentation de la température
3) ajout d'un catalyseur
4) ajouter de l'hydrogène
Explication.
Une diminution de la pression (influence externe) entraînera une intensification des processus qui augmentent la pression, ce qui signifie que l'équilibre se déplacera vers un plus grand nombre de particules gazeuses (qui créent une pression), c'est-à-dire vers les réactifs.
Lorsque la température augmente (influence externe), le système aura tendance à baisser la température, ce qui signifie que le processus d’absorption de chaleur s’intensifie. l'équilibre se déplacera vers la réaction endothermique, c'est-à-dire vers les réactifs.
L'ajout d'hydrogène (influence externe) entraînera une intensification des processus consommateurs d'hydrogène, c'est-à-dire l'équilibre se déplacera vers le produit de réaction
Réponse : 4
Source : Yandex : Travail de formation à l'examen d'État unifié en chimie. Option 1.
L'équilibre se déplace vers les substances de départ lorsque
1) pression décroissante
2) chauffage
3) introduction d'un catalyseur
4) ajouter de l'hydrogène
Explication.
Le principe de Le Chatelier : si un système en équilibre est influencé de l'extérieur en modifiant l'une des conditions d'équilibre (température, pression, concentration), alors les processus du système visant à compenser l'influence externe sont améliorés.
Une diminution de la pression (influence externe) entraînera une intensification des processus qui augmentent la pression, ce qui signifie que l'équilibre se déplacera vers un plus grand nombre de particules gazeuses (qui créent une pression), c'est-à-dire vers les produits de réaction.
Lorsque la température augmente (influence externe), le système aura tendance à baisser la température, ce qui signifie que le processus d’absorption de chaleur s’intensifie. l'équilibre se déplacera vers la réaction endothermique, c'est-à-dire vers les produits de réaction.
Le catalyseur n'affecte pas le changement d'équilibre
L'ajout d'hydrogène (influence externe) entraînera une intensification des processus consommateurs d'hydrogène, c'est-à-dire l'équilibre se déplacera vers les substances de départ
Réponse : 4
Source : Yandex : Travail de formation à l'examen d'État unifié en chimie. Option 2.
un déplacement de l’équilibre chimique vers la droite contribuera à
1) diminution de la température
2) augmentation de la concentration de monoxyde de carbone (II)
3) augmentation de la pression
4) réduire la concentration de chlore
Explication.
Il est nécessaire d'analyser la réaction et de découvrir quels facteurs contribueront à un déplacement de l'équilibre vers la droite. La réaction est endothermique, se produit avec une augmentation du volume de produits gazeux, est homogène, se produisant en phase gazeuse. Selon le principe de Le Chatelier, un système réagit à une action extérieure. Par conséquent, l'équilibre peut être déplacé vers la droite si la température augmente, la pression diminue, la concentration des substances de départ augmente ou la quantité de produits de réaction diminue. Après avoir comparé ces paramètres avec les options de réponse, nous sélectionnons la réponse n°4.
Réponse : 4
Déplacement de l'équilibre chimique vers la gauche dans une réaction
contribuera
1) réduire la concentration de chlore
2) diminuer la concentration de chlorure d'hydrogène
3) augmentation de la pression
4) diminution de la température
Explication.
L'impact sur un système en équilibre s'accompagne d'une résistance de sa part. Lorsque la concentration des substances de départ diminue, l'équilibre se déplace vers la formation de ces substances, c'est-à-dire À gauche.
Ekaterina Kolobova 15.05.2013 23:04
La réponse est incorrecte. Il est nécessaire de réduire la température (à mesure que la température diminue, l'équilibre va se déplacer vers une évolution exothermique).
Alexandre Ivanov
À mesure que la température diminue, l'équilibre se déplacera vers un dégagement exothermique, c'est-à-dire À droite.
Donc la réponse est correcte
·R. Lors de l'utilisation d'un catalyseur, il n'y a aucun changement dans l'équilibre chimique dans ce système.
B. À mesure que la température augmente, l'équilibre chimique dans ce système se déplacera vers les substances de départ.
1) seul A est correct
2) seul B est correct
3) les deux jugements sont corrects
4) les deux jugements sont incorrects
Explication.
Lors de l'utilisation d'un catalyseur, aucun changement dans l'équilibre chimique de ce système ne se produit, car Le catalyseur accélère les réactions directes et inverses.
À mesure que la température augmente, l'équilibre chimique de ce système se déplacera vers les substances de départ, car la réaction inverse est endothermique. L'augmentation de la température dans le système entraîne une augmentation de la vitesse de la réaction endothermique.
Réponse : 3
se déplacera vers la réaction opposée si
1) augmenter la tension artérielle
2) ajouter un catalyseur
3) réduire la concentration
4) augmenter la température
Explication.
L’équilibre chimique du système se déplacera vers la réaction inverse si la vitesse de la réaction inverse augmente. On raisonne ainsi : la réaction inverse est une réaction exothermique qui se produit avec une diminution du volume des gaz. Si vous réduisez la température et augmentez la pression, l’équilibre se déplacera vers la réaction opposée.
Réponse 1
Les jugements suivants sur le changement d’équilibre chimique dans le système sont-ils corrects ?
A. À mesure que la température diminue, l'équilibre chimique dans un système donné se déplace
vers les produits de réaction.
B. Lorsque la concentration de méthanol diminue, l'équilibre du système se déplace vers les produits de réaction.
1) seul A est correct
2) seul B est correct
3) les deux jugements sont corrects
4) les deux jugements sont incorrects
Explication.
À mesure que la température diminue, l'équilibre chimique d'un système donné se déplace
envers les produits de réaction, cela est vrai, car la réaction directe est exothermique.
Lorsque la concentration de méthanol diminue, l'équilibre du système se déplace vers les produits de réaction, cela est vrai car lorsque la concentration d'une substance diminue, la réaction à la suite de laquelle cette substance se forme se produit plus rapidement
Réponse : 3
Dans quel système un changement de pression n’a-t-il pratiquement aucun effet sur le changement de l’équilibre chimique ?
Explication.
Pour éviter que l’équilibre ne se déplace vers la droite lorsque la pression change, il est nécessaire que la pression dans le système ne change pas. La pression dépend de la quantité de substances gazeuses dans un système donné. Calculons les volumes de substances gazeuses sur les côtés gauche et droit de l'équation (à l'aide de coefficients).
Ce sera la réaction numéro 3
Réponse : 3
Les jugements suivants sur le changement d’équilibre chimique dans le système sont-ils corrects ?
A. Lorsque la pression diminue, l'équilibre chimique de ce système se déplace
vers le produit de la réaction.
B. À mesure que la concentration de dioxyde de carbone augmente, l’équilibre chimique du système se déplacera vers le produit de réaction.
1) seul A est correct
2) seul B est correct
3) les deux jugements sont corrects
4) les deux jugements sont incorrects
Explication.
Le principe de Le Chatelier : si un système en équilibre est influencé de l'extérieur en modifiant l'une des conditions d'équilibre (température, pression, concentration), alors les processus du système visant à compenser l'influence externe sont améliorés.
Une diminution de la pression (influence externe) entraînera une intensification des processus qui augmentent la pression, ce qui signifie que l'équilibre se déplacera vers un plus grand nombre de particules gazeuses (qui créent une pression), c'est-à-dire vers les réactifs. La déclaration A est incorrecte.
L'ajout de dioxyde de carbone (influence externe) entraînera une intensification des processus consommateurs de dioxyde de carbone, c'est-à-dire que l'équilibre se déplacera vers les réactifs. La déclaration B est incorrecte.
Réponse : les deux affirmations sont incorrectes.
Réponse : 4
Équilibre chimique dans le système
se déplace en conséquence vers les substances de départ
1) augmenter la concentration d'hydrogène
2) augmentation de la température
3) augmentation de la pression
4) utilisation d'un catalyseur
Explication.
La réaction directe est exothermique, la réaction inverse est endothermique, donc à mesure que la température augmente, l'équilibre se déplacera vers les substances de départ.
Réponse : 2
Explication.
Pour que l'équilibre se déplace vers la droite lorsque la pression augmente, il faut qu'une réaction directe se produise avec une diminution du volume des gaz. Calculons les volumes de substances gazeuses. sur les côtés gauche et droit de l’équation.
Ce sera la réaction numéro 3
Réponse : 3
Les jugements suivants sur le changement d’équilibre chimique dans le système sont-ils corrects ?
A. À mesure que la température augmente, l'équilibre chimique de ce système se déplacera
vers les produits de réaction.
B. Lorsque la concentration de dioxyde de carbone diminue, l'équilibre du système se déplace vers les produits de réaction.
1) seul A est correct
2) seul B est correct
3) les deux jugements sont corrects
4) les deux jugements sont incorrects
Explication.
La réaction directe est exothermique, la réaction inverse est endothermique, donc à mesure que la température augmente, l'équilibre se déplacera vers la réaction inverse. (la première affirmation est fausse)
Avec une augmentation de la concentration des substances de départ, l'équilibre se déplacera vers la réaction directe ; avec une augmentation de la concentration des produits de réaction, l'équilibre se déplacera vers la réaction inverse. Lorsque la concentration d'une substance diminue, la réaction à la suite de laquelle cette substance se forme se produit plus rapidement. (la deuxième affirmation est vraie)
Réponse : 2
Anton Golychev
Non, l'explication est écrite correctement, lisez plus attentivement. À mesure que la concentration de dioxyde de carbone diminue, l'équilibre se déplacera vers la réaction de sa formation - vers les produits.
Lisa Korovine 04.06.2013 18:36
Le devoir dit :
B. À mesure que la concentration de dioxyde de carbone diminue, l'équilibre du système se déplacera vers les produits de réaction... Si je comprends bien, Côté droit dans une réaction, ce sont les produits de la réaction. Il s’ensuit que les deux options sont correctes !
Alexandre Ivanov
Il s’ensuit que la deuxième affirmation est vraie.
·Dans le système
Un déplacement de l’équilibre chimique vers la gauche se produira lorsque
1) diminution de la pression
2) diminution de la température
3) augmentation de la concentration en oxygène
4) ajout d'un catalyseur
Explication.
Calculons la quantité de produits gazeux dans les côtés droit et gauche de la réaction (à l'aide de coefficients).
3 et 2. Nous pouvons voir que si la pression diminue, alors l’équilibre se déplacera vers la gauche, car le système s'efforce de rétablir l'équilibre dans le système.
Réponse 1
Dans le système
1) augmentation de la pression
2) augmentation de la concentration de monoxyde de carbone (IV)
3) diminution de la température
4) augmentation de la concentration en oxygène
Explication.
Le principe de Le Chatelier : si un système en équilibre est influencé de l'extérieur en modifiant l'une des conditions d'équilibre (température, pression, concentration), alors les processus du système visant à compenser l'influence externe sont améliorés.
Une augmentation de la pression (influence externe) entraînera une intensification des processus qui réduisent la pression, ce qui signifie que l'équilibre se déplacera vers un plus petit nombre de particules gazeuses (qui créent une pression), c'est-à-dire vers les produits de réaction.
L'ajout de monoxyde de carbone (IV) (influence externe) entraînera une intensification des processus consommateurs de monoxyde de carbone (IV), c'est-à-dire l'équilibre se déplacera vers les substances de départ
Lorsque la température diminue (influence externe), le système aura tendance à augmenter la température, ce qui signifie que le processus qui libère de la chaleur s'intensifie. L'équilibre se déplacera vers la réaction exothermique, c'est-à-dire vers les produits de réaction.
L'ajout d'oxygène (influence externe) entraînera une augmentation des processus consommateurs d'oxygène, c'est-à-dire l'équilibre se déplacera vers les produits de réaction.
Réponse : 2
A. Lorsque la température augmente dans ce système, l’équilibre chimique ne se modifie pas,
B. À mesure que la concentration en hydrogène augmente, l'équilibre du système se déplace vers les substances de départ.
1) seul A est correct
2) seul B est correct
3) les deux jugements sont corrects
4) les deux jugements sont incorrects
Explication.
Selon la règle de Le Chatelier, puisque la chaleur est libérée lors d’une réaction directe, lorsqu’elle augmente, l’équilibre se déplace vers la gauche ; De plus, puisque l’hydrogène est un réactif, lorsque la concentration en hydrogène augmente, l’équilibre du système se déplace vers les produits. Ainsi, les deux affirmations sont incorrectes.
Réponse : 4
Dans le système
un déplacement de l'équilibre chimique vers la formation d'un ester contribuera à
1) ajouter du méthanol
2) augmentation de la pression
3) augmenter la concentration d'éther
4) ajout d'hydroxyde de sodium
Explication.
Lors de l'ajout (augmentation de la concentration) d'une substance de départ, l'équilibre se déplace vers les produits de réaction.
Réponse 1
Dans quel système, avec une pression croissante, l'équilibre chimique se déplacera-t-il vers les substances de départ ?
Explication.
Une augmentation ou une diminution de la pression ne peut modifier l'équilibre que dans les processus auxquels participent des substances gazeuses et qui se produisent avec un changement de volume.
Pour déplacer l'équilibre vers les substances de départ avec une pression croissante, des conditions sont nécessaires pour que le processus se déroule avec une augmentation de volume.
Il s'agit du processus 2. (Les substances de départ représentent 1 volume, les produits de réaction sont 2)
Réponse : 2
Dans quel système une augmentation de la concentration en hydrogène déplace-t-elle l’équilibre chimique vers la gauche ?
Explication.
Si une augmentation de la concentration en hydrogène déplace l'équilibre chimique vers la gauche, nous parlons alors d'hydrogène comme produit de réaction. Le produit de la réaction est de l'hydrogène uniquement dans l'option 3.
Réponse : 3
Dans le système
Un déplacement de l'équilibre chimique vers la droite est facilité par
1) augmentation de la température
2) réduction de pression
3) augmentation de la concentration de chlore
4) réduire la concentration d'oxyde de soufre (IV)
Explication.
Une augmentation de la concentration de l'une des substances de départ déplace l'équilibre chimique vers la droite.
Réponse : 3
un déplacement de l'équilibre chimique vers les substances de départ contribuera à
1) réduction de pression
2) diminution de la température
3) augmentation de la concentration
4) diminution de la concentration
Explication.
Cette réaction se déroule avec une diminution de volume. À mesure que la pression diminue, le volume augmente, par conséquent, l’équilibre se déplace vers un volume croissant. Dans cette réaction vers les substances de départ, c'est-à-dire À gauche.
Réponse 1
Alexandre Ivanov
Si vous diminuez la concentration de SO 3, l'équilibre se déplacera vers la réaction qui augmente la concentration de SO 3, c'est-à-dire vers la droite (vers le produit de la réaction)
·Équilibre chimique dans le système
se déplace vers la droite quand
1) augmentation de la pression
2) diminution de la température
3) augmentation de la concentration
4) augmentation de la température
Explication.
Avec une augmentation de la pression, une diminution de la température ou une augmentation de la concentration, l'équilibre, selon la règle de Le Chatelier, se déplacera vers la gauche, ce n'est qu'avec une augmentation de la température que l'équilibre se déplacera vers la droite.
Réponse : 4
Sur l'état d'équilibre chimique du système
n'affecte pas1) augmentation de la pression
2) augmentation de la concentration
3) augmentation de la température
4) diminution de la température
Explication.
Puisqu'il s'agit d'une réaction homogène non accompagnée d'un changement de volume, une augmentation de pression n'affecte pas l'état d'équilibre chimique de ce système.
Réponse 1
Dans quel système, avec une pression croissante, l'équilibre chimique se déplacera-t-il vers les substances de départ ?
Explication.
Selon la règle de Le Chatelier, avec l'augmentation de la pression, l'équilibre chimique se déplacera vers les substances de départ dans une réaction homogène, accompagnée d'une augmentation du nombre de moles de produits gazeux. Il n’existe qu’une seule réaction de ce type : la deuxième.
Réponse : 2
Sur l'état d'équilibre chimique du système
n'affecte pas
1) augmentation de la pression
2) augmentation de la concentration
3) augmentation de la température
4) diminution de la température
Explication.
Les changements de température et de concentration de substances affecteront l'état d'équilibre chimique. Dans ce cas, la quantité de substances gazeuses à gauche et à droite est la même. Par conséquent, même si la réaction se produit avec la participation de substances gazeuses, une augmentation de la pression n'affectera pas l'état d'équilibre chimique.
Réponse 1
Équilibre chimique dans le système
se déplace vers la droite quand
1) augmentation de la pression
2) augmentation de la concentration
3) baisser la température
4) augmentation de la température
Explication.
Puisqu'il ne s'agit pas d'une réaction homogène, un changement de pression ne l'affectera pas ; une augmentation de la concentration de dioxyde de carbone déplacera l'équilibre vers la gauche. Puisque la chaleur est absorbée lors d’une réaction directe, son augmentation entraînera un déplacement de l’équilibre vers la droite.
Réponse : 4
Dans quel système un changement de pression n’a-t-il pratiquement aucun effet sur le changement de l’équilibre chimique ?
Explication.
Dans le cas de réactions homogènes, un changement de pression n'a pratiquement aucun effet sur le changement d'équilibre chimique dans les systèmes dans lesquels il n'y a pas de changement dans le nombre de moles de substances gazeuses au cours de la réaction. DANS dans ce cas C'est la réaction numéro 3.
Réponse : 3
Dans le système, un déplacement de l'équilibre chimique vers les substances de départ sera facilité par
1) réduction de pression
2) diminution de la température
3) diminution de la concentration
4) augmentation de la concentration
Explication.
Étant donné que cette réaction est homogène et s'accompagne d'une diminution du nombre de moles de substances gazeuses, à mesure que la pression diminue, l'équilibre de ce système se déplacera vers la gauche.
Réponse 1
Les jugements suivants sur le changement d’équilibre chimique dans le système sont-ils corrects ?
A. À mesure que la pression augmente, l’équilibre chimique se déplace vers le produit de réaction.
B. Lorsque la température diminue, l'équilibre chimique dans ce système se déplacera vers le produit de réaction.
1) seul A est correct
2) seul B est correct
3) les deux jugements sont corrects
4) les deux jugements sont incorrects
Explication.
Puisqu'il s'agit d'une réaction homogène, accompagnée d'une diminution du nombre de moles de gaz, avec l'augmentation de la pression, l'équilibre chimique se déplace vers le produit de la réaction. De plus, lorsqu'une réaction directe se produit, de la chaleur est libérée. Ainsi, lorsque la température diminue, l'équilibre chimique de ce système se déplacera vers le produit de la réaction. Les deux jugements sont corrects.
Réponse : 3
Dans le système
un déplacement de l'équilibre chimique vers la droite se produira lorsque
1) augmentation de la pression
2) augmentation de la température
3) augmenter la concentration d'oxyde de soufre (VI)
4) ajout d'un catalyseur
Explication.
La quantité de substances gazeuses dans ce système à gauche est supérieure à celle à droite, c'est-à-dire qu'en cas de réaction directe, la pression diminue, donc une augmentation de la pression entraînera un déplacement de l'équilibre chimique vers la droite.
Réponse 1
Les jugements suivants sur le changement d’équilibre chimique dans le système sont-ils corrects ?
A. À mesure que la température augmente, l’équilibre chimique dans ce système se déplacera vers les substances de départ.
B. Avec une augmentation de la concentration d'oxyde nitrique (II), l'équilibre du système se déplacera vers les substances de départ.
1) seul A est correct
2) seul B est correct
3) les deux jugements sont corrects
4) les deux jugements sont incorrects
Explication.
Étant donné que la chaleur est libérée dans ce système, selon la règle de Le Chatelier, avec l'augmentation de la température, l'équilibre chimique dans ce système se déplacera en fait vers les substances de départ. Puisque l’oxyde nitrique (II) est un réactif, à mesure que sa concentration augmente, l’équilibre se déplacera vers les produits.
Réponse 1
Les jugements suivants sur le changement d’équilibre chimique dans le système sont-ils corrects ?
A. À mesure que la température diminue, l’équilibre chimique dans ce système se déplacera vers les produits de réaction.
B. Lorsque la concentration de monoxyde de carbone diminue, l'équilibre du système se déplace vers les produits de réaction.
1) seul A est correct
2) seul B est correct
3) les deux jugements sont corrects
4) les deux jugements sont incorrects
Explication.
Dans cette réaction, de la chaleur est libérée, de sorte qu’à mesure que la température diminue, l’équilibre chimique de ce système se déplacera en fait vers les produits de réaction. Le monoxyde de carbone étant un réactif, une diminution de sa concentration entraînera un déplacement de l'équilibre vers sa formation, c'est-à-dire vers les réactifs.
Réponse 1
Dans le système
un déplacement de l'équilibre chimique vers la droite se produira lorsque
1) augmentation de la pression
2) augmentation de la température
3) augmenter la concentration d'oxyde de soufre (VI)
4) ajout d'un catalyseur
Explication.
Dans cette réaction homogène, le nombre de moles de substances gazeuses diminue, donc un déplacement de l'équilibre chimique vers la droite se produira avec l'augmentation de la pression.
Réponse 1
Équilibre chimique dans le système
se déplace vers la droite quand
1) augmentation de la pression
2) augmentation de la concentration
3) baisser la température
4) augmentation de la température
Explication.
Avec une pression croissante, une concentration croissante ou une température décroissante, l'équilibre se déplacera vers une diminution de ces effets, c'est-à-dire vers la gauche. Et comme la réaction est endothermique, ce n’est qu’avec l’augmentation de la température que l’équilibre se déplacera vers la droite.
Réponse : 4
À mesure que la pression augmente, le rendement en produit(s) dans une réaction réversible diminue
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)
Explication.
Selon le principe de Le Chatelier, si un système en état d'équilibre chimique est influencé de l'extérieur en modifiant l'une des conditions d'équilibre (température, pression, concentration), alors l'équilibre du système se déplacera dans la direction qui réduit l'influence. .
Ici, nous devons trouver une réaction dans laquelle l’équilibre se déplacera vers la gauche à mesure que la pression augmente. Dans cette réaction, le nombre de moles de substances gazeuses à droite doit être plus grand qu'à gauche. C'est la réaction numéro 3.
Réponse : 3
se déplace vers les produits de réaction lorsque
1) diminution de la température
2) diminution de la pression
3) en utilisant un catalyseur
4) augmentation de la température
Explication.
Selon le principe de Le Chatelier, si un système en état d'équilibre chimique est influencé de l'extérieur en modifiant l'une des conditions d'équilibre (température, pression, concentration), alors l'équilibre du système se déplacera dans la direction qui réduit l'influence. .
L'équilibre d'une réaction endothermique se déplacera vers la droite à mesure que la température augmente.
Réponse : 4
Source : Examen d'État unifié de chimie du 10/06/2013. Vague principale. Extrême Orient. Option 2.
| ÉQUATION DE RÉACTION | ||
2) vers les substances de départ 3) ne bouge pratiquement pas |
| UN | B | DANS | g |
Explication.
A) 1) vers les produits de réaction
Réponse : 1131
Faites correspondre l'équation réaction chimique et la direction du déplacement de l'équilibre chimique avec l'augmentation de la pression dans le système :
| ÉQUATION DE RÉACTION | DIRECTION DU CHANGEMENT D’ÉQUILIBRE CHIMIQUE | |
1) vers les produits de réaction 2) vers les substances de départ 3) ne bouge pratiquement pas |
Notez les chiffres dans votre réponse, en les plaçant dans l'ordre correspondant aux lettres :
| UN | B | DANS | g |
Explication.
Selon le principe de Le Chatelier, si un système en état d'équilibre chimique est influencé de l'extérieur en modifiant l'une des conditions d'équilibre (température, pression, concentration), alors l'équilibre du système se déplacera dans la direction qui réduit l'influence. .
À mesure que la pression augmente, l’équilibre se déplace vers moins de gaz.
A) - vers les produits de réaction (1)
B) - vers les produits de réaction (1)
B) - vers les substances de départ (2)
D) - vers les produits de réaction (1)
Réponse : 1121
Établir une correspondance entre l'équation d'une réaction chimique et la direction de déplacement de l'équilibre chimique avec l'augmentation de la pression dans le système :
| ÉQUATION DE RÉACTION | DIRECTION DU CHANGEMENT D’ÉQUILIBRE CHIMIQUE | |
1) vers les produits de réaction 2) vers les substances de départ 3) ne bouge pratiquement pas |
Notez les chiffres dans votre réponse, en les plaçant dans l'ordre correspondant aux lettres :
| UN | B | DANS | g |
Explication.
Selon le principe de Le Chatelier, si un système en état d'équilibre chimique est influencé de l'extérieur en modifiant l'une des conditions d'équilibre (température, pression, concentration), alors l'équilibre du système se déplacera dans la direction qui réduit l'influence. .
À mesure que la pression augmente, l’équilibre se déplacera vers la réaction avec moins de substances gazeuses.
B) 2) vers les substances de départ
B) 3) ne bouge pratiquement pas
D) 1) vers les produits de réaction
Réponse : 2231
Établir une correspondance entre l'équation d'une réaction chimique et la direction de déplacement de l'équilibre chimique avec l'augmentation de la pression dans le système :
| ÉQUATION DE RÉACTION | DIRECTION DU CHANGEMENT D’ÉQUILIBRE CHIMIQUE | |
1) vers les produits de réaction 2) vers les substances de départ 3) ne bouge pratiquement pas |
Notez les chiffres dans votre réponse, en les plaçant dans l'ordre correspondant aux lettres :
| UN | B | DANS | g |
Explication.
Selon le principe de Le Chatelier, si un système en état d'équilibre chimique est influencé de l'extérieur en modifiant l'une des conditions d'équilibre (température, pression, concentration), alors l'équilibre du système se déplacera dans la direction qui réduit l'influence. .
À mesure que la pression augmente, l’équilibre se déplacera vers la réaction avec moins de substances gazeuses.
A) 2) vers les substances de départ
B) 1) vers les produits de réaction
B) 3) ne bouge pratiquement pas
D) 2) vers les substances de départ
Réponse : 2132
Établir une correspondance entre l'équation d'une réaction chimique et le sens de déplacement de l'équilibre chimique lorsque la pression dans le système diminue :
| ÉQUATION DE RÉACTION | DIRECTION DU CHANGEMENT D’ÉQUILIBRE CHIMIQUE | |
1) vers les produits de réaction 2) vers les substances de départ 3) ne bouge pratiquement pas |
Notez les chiffres dans votre réponse, en les plaçant dans l'ordre correspondant aux lettres :
| UN | B | DANS | g |
Les réactions chimiques peuvent être réversibles ou irréversibles.
ceux. si une réaction A + B = C + D est irréversible, cela signifie que la réaction inverse C + D = A + B ne se produit pas.
c'est-à-dire, par exemple, si une certaine réaction A + B = C + D est réversible, cela signifie que la réaction A + B → C + D (directe) et la réaction C + D → A + B (inverse) se produisent simultanément ).
Essentiellement, parce que des réactions directes et inverses se produisent avec les réactifs (substances de départ) dans le cas réactions réversibles Les substances du côté gauche de l’équation et celles du côté droit de l’équation peuvent être nommées. Il en va de même pour les produits.
Pour toute réaction réversible, une situation est possible lorsque les taux des réactions directes et inverses sont égaux. Cette condition est appelée état d'équilibre.
À l'équilibre, les concentrations de tous les réactifs et de tous les produits sont constantes. Les concentrations de produits et de réactifs à l'équilibre sont appelées concentrations d'équilibre.
Modification de l'équilibre chimique sous l'influence de divers facteurs
En raison d'influences externes sur le système, telles que des changements de température, de pression ou de concentration des substances ou produits de départ, l'équilibre du système peut être perturbé. Cependant, après la cessation de cette influence externe, le système passera, après un certain temps, à un nouvel état d’équilibre. Une telle transition d'un système d'un état d'équilibre à un autre état d'équilibre est appelée déplacement (déplacement) de l'équilibre chimique .
Afin de pouvoir déterminer comment l’équilibre chimique se déplace sous un type d’influence particulier, il convient d’utiliser le principe de Le Chatelier :
Si une influence externe est exercée sur un système en état d'équilibre, alors la direction du changement d'équilibre chimique coïncidera avec la direction de la réaction qui affaiblit l'effet de l'influence.
L'influence de la température sur l'état d'équilibre
Lorsque la température change, l’équilibre de toute réaction chimique se déplace. Cela est dû au fait que toute réaction a un effet thermique. De plus, les effets thermiques des réactions directe et inverse sont toujours directement opposés. Ceux. si la réaction directe est exothermique et se déroule avec un effet thermique égal à +Q, alors la réaction inverse est toujours endothermique et a un effet thermique égal à –Q.
Ainsi, conformément au principe de Le Chatelier, si nous augmentons la température d'un certain système qui est en état d'équilibre, alors l'équilibre se déplacera vers la réaction au cours de laquelle la température diminue, c'est-à-dire vers une réaction endothermique. Et de même, si nous abaissons la température du système en état d'équilibre, l'équilibre se déplacera vers la réaction, ce qui entraînera une augmentation de la température, c'est-à-dire vers une réaction exothermique.
Par exemple, considérons la réaction réversible suivante et indiquez où son équilibre se déplacera à mesure que la température diminue :
Comme le montre l’équation ci-dessus, la réaction directe est exothermique, c’est-à-dire En raison de son apparition, de la chaleur est libérée. Par conséquent, la réaction inverse sera endothermique, c’est-à-dire qu’elle se produit avec absorption de chaleur. Selon la condition, la température diminue, donc l'équilibre se déplacera vers la droite, c'est-à-dire vers une réaction directe.
Effet de la concentration sur l'équilibre chimique
Une augmentation de la concentration des réactifs conformément au principe de Le Chatelier devrait conduire à un déplacement de l'équilibre vers la réaction à la suite de laquelle les réactifs sont consommés, c'est-à-dire vers une réaction directe.
Et vice versa, si la concentration des réactifs diminue, alors l'équilibre se déplacera vers la réaction à la suite de laquelle les réactifs se forment, c'est-à-dire côté de la réaction inverse (←).
Un changement dans la concentration des produits de réaction a un effet similaire. Si la concentration des produits augmente, l'équilibre se déplacera vers la réaction à la suite de laquelle les produits sont consommés, c'est-à-dire vers la réaction inverse (←). Si au contraire la concentration des produits diminue, alors l’équilibre se déplacera vers la réaction directe (→), de sorte que la concentration des produits augmentera.
Effet de la pression sur l'équilibre chimique
Contrairement à la température et à la concentration, les changements de pression n’affectent pas l’état d’équilibre de chaque réaction. Pour qu'un changement de pression entraîne un changement de l'équilibre chimique, les sommes des coefficients des substances gazeuses des côtés gauche et droit de l'équation doivent être différentes.
Ceux. de deux réactions :
un changement de pression ne peut affecter l'état d'équilibre que dans le cas de la deuxième réaction. Puisque la somme des coefficients devant les formules des substances gazeuses dans le cas de la première équation à gauche et à droite est la même (égale à 2), et dans le cas de la deuxième équation elle est différente (4 à droite). à gauche et 2 à droite).
De là, en particulier, il s'ensuit que s'il n'y a pas de substances gazeuses parmi les réactifs et les produits, alors un changement de pression n'affectera en rien l'état d'équilibre actuel. Par exemple, la pression n'affectera pas l'état d'équilibre de la réaction :
Si, à gauche et à droite, la quantité de substances gazeuses diffère, alors une augmentation de la pression entraînera un déplacement de l'équilibre vers la réaction au cours de laquelle le volume de gaz diminue, et une diminution de la pression entraînera un déplacement de la équilibre, ce qui entraîne une augmentation du volume des gaz.
Effet d'un catalyseur sur l'équilibre chimique
Puisqu'un catalyseur accélère également les réactions directes et inverses, sa présence ou son absence n'a aucun effetà un état d’équilibre.
La seule chose qu’un catalyseur peut affecter est la vitesse de transition du système d’un état de non-équilibre à un état d’équilibre.
L'impact de tous les facteurs ci-dessus sur l'équilibre chimique est résumé ci-dessous dans un aide-mémoire, que vous pouvez initialement consulter lors de l'exécution de tâches d'équilibre. Cependant, il ne sera pas possible de l'utiliser lors de l'examen, donc après avoir analysé plusieurs exemples avec son aide, vous devriez l'apprendre et vous entraîner à résoudre des problèmes d'équilibre sans le regarder :
Désignations : T - température, p - pression, Avec – concentration, – augmentation, ↓ – diminution
|
T |
T - l'équilibre se déplace vers la réaction endothermique |
| ↓T - l'équilibre se déplace vers la réaction exothermique | |
|
p |
p - l'équilibre se déplace vers une réaction avec une somme de coefficients plus petite devant les substances gazeuses |
| ↓p - l'équilibre se déplace vers la réaction avec une plus grande quantité coefficients pour les substances gazeuses | |
|
c |
c (réactif) – l’équilibre se déplace vers la réaction directe (vers la droite) |
| ↓c (réactif) – l’équilibre se déplace vers la réaction inverse (vers la gauche) | |
| c (produit) – l’équilibre se déplace vers la réaction inverse (vers la gauche) | |
| ↓c (produit) – l’équilibre se déplace vers la réaction directe (vers la droite) | |
| N'affecte pas l'équilibre !!! |
Étudier les paramètres d'un système comprenant matières premières et les produits de réaction, permet de découvrir quels facteurs modifient l'équilibre chimique et conduisent aux changements souhaités. Les technologies industrielles reposent sur les conclusions de Le Chatelier, Brown et d'autres scientifiques sur les méthodes de réalisation de réactions réversibles, qui permettent de réaliser des processus qui semblaient auparavant impossibles et d'obtenir des avantages économiques.
Variété de procédés chimiques
Sur la base des caractéristiques de l'effet thermique, de nombreuses réactions sont classées comme exo- ou endothermiques. Les premiers surviennent avec la formation de chaleur, par exemple l'oxydation du carbone, l'hydratation de l'acide sulfurique concentré. Le deuxième type de changement est associé à l’absorption d’énergie thermique. Exemples de réactions endothermiques : décomposition du carbonate de calcium avec formation de chaux éteinte et de dioxyde de carbone, formation d'hydrogène et de carbone lors de la décomposition thermique du méthane. Dans les équations des processus exo- et endothermiques, il est nécessaire d'indiquer l'effet thermique. La redistribution des électrons entre les atomes des substances en réaction se produit dans les réactions redox. Quatre types de procédés chimiques se distinguent selon les caractéristiques des réactifs et des produits :
Pour caractériser les processus, l'exhaustivité de l'interaction des composés réactifs est importante. Cette caractéristique est à la base de la division des réactions en réversibles et irréversibles.
Réversibilité des réactions
Les processus réversibles constituent la majorité des phénomènes chimiques. La formation de produits finaux à partir des réactifs est une réaction directe. A l'inverse, les substances de départ sont obtenues à partir des produits de leur décomposition ou synthèse. Dans le mélange réactionnel, un équilibre chimique apparaît dans lequel le même nombre de composés est obtenu à mesure que les molécules d'origine se décomposent. Dans les procédés réversibles, au lieu du signe « = » entre réactifs et produits, les symboles « ↔ » ou « ⇌ » sont utilisés. Les flèches peuvent être de longueur inégale, ce qui est dû à la prédominance d'une des réactions. Dans les équations chimiques, vous pouvez indiquer les caractéristiques globales des substances (g - gaz, g - liquides, t - solides). Énorme importance pratique disposer de méthodes scientifiquement prouvées pour influencer les processus réversibles. Ainsi, la production d'ammoniac est devenue rentable après avoir créé des conditions qui ont déplacé l'équilibre vers la formation du produit cible : 3H 2 (g) + N 2 (g) ⇌ 2NH 3 (g). Des phénomènes irréversibles conduisent à l'apparition d'un composé insoluble ou peu soluble et à la formation d'un gaz qui sort de la sphère réactionnelle. Ces processus incluent l'échange d'ions et la dégradation des substances.
Équilibre chimique et conditions de son déplacement
Les caractéristiques des processus aller et retour sont influencées par plusieurs facteurs. L’un d’eux est le temps. La concentration de la substance utilisée pour la réaction diminue progressivement et le composé final augmente. La réaction vers l’avant est de plus en plus lente et le processus inverse s’accélère. À un certain intervalle, deux processus opposés se produisent de manière synchrone. Des interactions entre substances se produisent, mais les concentrations ne changent pas. La raison en est l’équilibre chimique dynamique établi dans le système. Sa préservation ou son évolution dépend :
- conditions de température ;
- concentrations de composés;
- pression (pour les gaz).
Changement d'équilibre chimique
En 1884, l'éminent scientifique français A.L. Le Chatelier a proposé une description des moyens de retirer un système de l'État. Équilibre dynamique. La méthode est basée sur le principe de nivellement de l'action facteurs externes. Le Chatelier a remarqué que des processus se produisent dans le mélange réactionnel qui compensent l'influence de forces étrangères. Le principe formulé par le chercheur français stipule qu'un changement des conditions en état d'équilibre favorise l'apparition d'une réaction qui affaiblit les influences extérieures. Le déplacement d'équilibre obéit à cette règle ; il s'observe lorsque la composition, les conditions de température et la pression changent. Les technologies basées sur les découvertes des scientifiques sont utilisées dans l’industrie. Beaucoup procédés chimiques, jugés pratiquement impraticables, sont réalisés grâce à des méthodes de déplacement de l'équilibre.
Effet de la concentration
Un changement d'équilibre se produit si certains composants sont retirés de la zone d'interaction ou si des portions supplémentaires d'une substance sont introduites. L'élimination des produits du mélange réactionnel provoque généralement une augmentation de la vitesse de leur formation ; l'ajout de substances conduit au contraire à leur décomposition préférentielle. Dans le processus d'estérification, l'acide sulfurique est utilisé pour la déshydratation. Lorsqu'il est introduit dans la sphère de réaction, le rendement en acétate de méthyle augmente : CH 3 COOH + CH 3 OH ↔ CH 3 COOCH 3 + H 2 O. Si l'on ajoute de l'oxygène qui interagit avec le dioxyde de soufre, l'équilibre chimique se déplace vers le direct réaction de formation de trioxyde de soufre. L'oxygène se lie aux molécules de SO 3, sa concentration diminue, ce qui est conforme à la règle de Le Chatelier pour les processus réversibles.
Changement de température
Les processus qui impliquent l'absorption ou la libération de chaleur sont endothermiques et exothermiques. Pour modifier l’équilibre, on utilise le chauffage ou l’élimination de la chaleur du mélange réactionnel. Une augmentation de la température s'accompagne d'une augmentation de la vitesse des phénomènes endothermiques, dans lesquels de l'énergie supplémentaire est absorbée. Le refroidissement permet de bénéficier de processus exothermiques qui se produisent avec le dégagement de chaleur. Lorsque le dioxyde de carbone interagit avec le charbon, l'échauffement s'accompagne d'une augmentation de la concentration de monoxyde, et le refroidissement conduit à la formation prédominante de suies : CO 2 (g) + C (t) ↔ 2CO (g).
Effet de la pression
Changement de pression - facteur important pour faire réagir des mélanges comprenant des composés gazeux. Vous devez également faire attention à la différence de volumes des substances d'origine et résultantes. Une diminution de la pression conduit à l'apparition préférentielle de phénomènes dans lesquels le volume total de tous les composants augmente. Une augmentation de la pression oriente le processus vers une diminution du volume de l'ensemble du système. Ce schéma est observé dans la réaction de formation d'ammoniac : 0,5N 2 (g) + 1,5 N 2 (g) ⇌ NH 3 (g). Un changement de pression n'affectera pas l'équilibre chimique dans les réactions qui se produisent à volume constant.
Conditions optimales pour le processus chimique
La création des conditions nécessaires à un changement d’équilibre détermine en grande partie le développement des technologies chimiques modernes. Utilisation pratique théorie scientifique contribue à des résultats de production optimaux. La plupart exemple brillant- obtention d'ammoniac : 0,5N 2 (g) + 1,5 N 2 (g) ⇌ NH 3 (g). Une augmentation de la teneur en molécules N 2 et H 2 dans le système est favorable à la synthèse de substances complexes à partir de substances simples. La réaction s'accompagne d'un dégagement de chaleur, donc une diminution de la température entraînera une augmentation de la concentration de NH 3. Volume composants d'origine plus que le produit cible. Une augmentation de la pression assurera une augmentation du rendement en NH 3.
Dans les conditions de production, le rapport optimal de tous les paramètres (température, concentration, pression) est sélectionné. De plus, il a grande importance zone de contact entre réactifs. Dans les systèmes hétérogènes solides, une augmentation de la surface entraîne une augmentation de la vitesse de réaction. Les catalyseurs augmentent le taux de réactions directes et inverses. L'utilisation de substances possédant de telles propriétés n'entraîne pas de modification de l'équilibre chimique, mais accélère son apparition.