Смещение химического pabhobecия.

ПРИНЦИП ЛЕ - ШАТЕЛЬЕ.

 

Все химические реакции целятся на обратимые и необратимые. Рассмотрим реакцию 2 HCl + Mg = MgCl₂ + H₂ ↑

При достаточных количествах кислоты реакция протекает до тех пор,

пока весь магний не прореагирует.

Если попытаться осуществить обратный процесс, т.е. пропускать водород в раствор хлорида магния, то металлического магния и соляной кислоты не получим, следовательно, обратная реакция невозможна, т.е. данная реакция является необратимой.

 

ВОПРОС 4: Какие реакции называются обратимыми?

0ТВЕТ: Реакции, протекающие одновременно в двух противоположных направлениях называется обратимыми.

Обратимые реакции характеризуются тем, что при одних и тех же условиях протекают две прямо противоположные реакции.

Например,

ZnSO₄ + H₂S ZnS ↓ + H₂SO₄

Реакцию которая протекает в направлении слева направо, называют прямой, а противоположную — обратной.

В случаях, когда прямая и обратная реакции идут с одинаковыми скоростями, т.е. V₁ =V₂ наступает химическое равновесие.

 

ВОПРОС 5: Прекращается ли химическое взаимодействие в момент равновесия и изменяется ли концентрация реагирующих веществ?

OTBET: Реакция в момент химического равновесия не прекращается и концентрация реагирующих веществ не изменяется:

V₁ = k₁ • [ZnSO₄]• [H₂S]

V₂ = k₂ •[ZnS]• [H₂SO₄]

Вначале V₁ будет наибольшая, т.к. концентрации исходных веществ максимальна, а V₂ = 0. По мере израсходования сульфата цинка и сероводорода и образования сильфида цинка и серной кислоты скорость прямой реакции V₁ уменьшается, а скорость обратной реакции V₂ возрастает.

Через некоторое время обе скорости уравниваются, и в системе устанавливается динамическое равновесие, т.е. число образующихся молекул и число получающихся молекул (исходных) в единицу времени становится одинаковыми, т.к. V₁,= V2₁, то

 

k₁ • [ZnSO₄]• [H₂S] = k₂ •[ZnS]• [H₂SO₄]

ИЛИ

 

k₁ [ZnS]• [H₂SO₄]

--- = -------------------------

k₂ [ZnSO₄]• [H₂S]

k₁ k₁

Т. к. k₁ и k₂ при данной температуре постоянны, то --- = const., --- = К

k₂ k₂

получаем:

[ ZnS]• [H₂SO₄]

K = ----------------------, где

[ZnSO₄]• [H₂S]

 

К - константа химического равновесия.

К - константа химического равновесия не зависит от концентраций реагирующих веществ и постоянна для данной температуры. Для любой равновесной системы: mА+ nВ рС + dD

 

[C]^p• [D]^d

K = ---------------

[ A]^m • [B]ⁿ

Это уравнение является математическим выражением закона действия

масс в применении к химическому равновесию.

Формула показывает, что при обратимых реакциях равновесие наступает тогда, когда отношение произведения равновесных концентраций образующихся веществ к произведению равновесных концентраций вступающих в реакцию веществ станет равно некоторой постоянной для данной реакции величине.

Величина К зависит от природы реагирующих веществ и от температуры.

Катализатор не влияет на величину константы равновесия. Присутствие катализатора в системе лишь ускоряет время наступления равновесия. По величине К можно судить о полноте протекания реакции.

Если К больше 1 — равновесие устанавливается при почти полном вступлении в реакцию веществ, записанных в левой части уравнения: равновесие "сдвинуто вправо".

При К меньше или равной 1− степень превращения исходных веществ в продукты реакции невелика: равновесие "сдвинуто влево".