Քիմիական հավասարակշռության վիճակը կախված է մի շարք գործոններից՝ ջերմաստիճանից, ճնշումից, ռեակտիվների կոնցենտրացիան։ Եկեք ավելի մանրամասն քննարկենք այս գործոնների ազդեցությունը:

Հավասարակշռության համակարգի բաղադրիչների կոնցենտրացիայի փոփոխությունը հաստատուն ջերմաստիճանում փոխում է հավասարակշռությունը, սակայն հավասարակշռության հաստատունի արժեքը չի փոխվում: Եթե ​​ռեակցիայի համար ավելացվի A (կամ B) նյութի կոնցենտրացիան, ապա առաջընթաց ռեակցիայի արագությունը կաճի, իսկ հակառակ ռեակցիայի արագությունը կաճի: սկզբնական պահըժամանակը չի փոխվի. Հավասարակշռությունը կխախտվի. Այնուհետև սկզբնական նյութերի կոնցենտրացիան կսկսի նվազել, և ռեակցիայի արգասիքների կոնցենտրացիան կավելանա, և դա կշարունակվի մինչև նոր հավասարակշռություն հաստատվի։ Նման դեպքերում մենք ասում ենք, որ հավասարակշռությունը տեղափոխվում է դեպի ռեակցիայի արտադրանքի ձևավորում կամ տեղափոխվում է աջ:

Նույն կերպ վիճելով՝ ինքներդ որոշեք, թե որտեղ կփոխվի հավասարակշռությունը, եթե C նյութի կոնցենտրացիան մեծանա. նվազեցնել D նյութի կոնցենտրացիան.

Բաղադրիչների կոնցենտրացիաները փոխելով՝ հնարավոր է հավասարակշռությունը տեղափոխել ցանկալի ուղղությամբ՝ ավելացնելով կամ նվազեցնելով ռեակցիայի արտադրանքի ելքը. ձգտելով ելակետային նյութերի ավելի ամբողջական օգտագործմանը կամ, ընդհակառակը,

Երկրորդ առաջադրանքն ավարտելու համար մենք հիշեցնում ենք, որ ուղղակի ռեակցիան կշարունակվի այնքան ժամանակ, մինչև ավարտվի A կամ B բաղադրիչներից մեկը: Ռեակցիայի հավասարումից երևում է, որ ռեակտիվները արձագանքում են հավասարաչափ * քանակներով, ընդ որում, դրանց կոնցենտրացիաները հավասար են ըստ խնդրի վիճակը։ Հետևաբար, A և B նյութերը, արձագանքելով, կավարտվեն միաժամանակ։ Ռեակցիայի հավասարումից երևում է նաև, որ A նյութի մեկ մոլը փոխակերպելիս առաջանում են երկու մոլ C և մեկ մոլ D նյութ, հետևաբար դրանցից ևս մի քանիսը կավելացվեն C և D նյութերի քանակին։ արդեն համակարգում։ Պարզ հաշվարկից հետո մենք ստանում ենք ցանկալի արդյունքը.

[A] = [B] = 0 մոլ/լ; [C] = 2 +2 = 4 մոլ / լ; [D] = 2 +1 = 3 մոլ/լ:

Նմանատիպ հիմնավորում կատարեք երրորդ առաջադրանքի համար՝ հիշելով, որ C և D նյութերը փոխազդում են 2:1 հարաբերակցությամբ, և հաշվարկը պետք է կատարվի ըստ պակասող նյութի քանակի (սահմանեք այս նյութը): Կատարեք հաշվարկները և ստացեք արդյունքը.

[A] \u003d [B] \u003d 1 + 2/2 \u003d 2 մոլ / լ; [C] = 0 մոլ/լ; [D] = 2-2/2 = 1 մոլ/լ:

A + B C + D ռեակցիայի հավասարակշռության հաստատունը հավասար է մեկի: Սկզբնական կոնցենտրացիան [A]o = 0,02 մոլ/լ: Ա նյութի քանի՞ տոկոսը կենթարկվի փոխակերպման, եթե սկզբնական կոնցենտրացիաները [B]o հավասար են 0,02-ի; 0.1; 0.2?

x-ով նշի՛ր A նյութի հավասարակշռության կոնցենտրացիան և գրի՛ր հավասարակշռության հաստատունի արտահայտությունը: B նյութի հավասարակշռության կոնցենտրացիան նույնպես հավասար կլինի x-ի։ Ռեակցիայի արտադրանքների (C և D) կոնցենտրացիաները հավասար կլինեն միմյանց և հավասար կլինեն 0,02x-ի: (Ցույց տվեք սա՝ օգտագործելով ռեակցիայի հավասարումը:)

Եկեք գրենք հավասարակշռության հաստատունի արտահայտություն:

Կրավն. \u003d (0,02 - x) (0,02 - x) / x2 \u003d 1

Լուծելով x-ի հավասարումը, մենք ստանում ենք արդյունքը՝ x \u003d 0.01: Հետևաբար, առաջին դեպքում A նյութի կեսը (կամ 50%) ենթարկվել է փոխակերպման։

Երկրորդ դեպքում հավասարակշռության հաստատունը հավասար կլինի

Կրավն. \u003d (0.02 - x) (0.02 - x) / (0.1 - (0.02 - x)) \u003d 1

Ինքներդ ստացեք այս արտահայտությունը և, լուծելով հավասարումը, ստուգեք արդյունքը (x = 0,003): Ուստի ռեակցիայի մեջ է մտել (0,02 - 0,003) մոլ A նյութը, որը կազմում է 83,5%։

Ինքներդ լուծեք երրորդ դեպքի խնդիրը, ինչպես նաև լուծեք նույն խնդիրը՝ նշելով այն նյութի քանակը, որը արձագանքել է x-ով:

Ստացված արդյունքներից կարելի է կարևոր եզրակացություն անել. Հաստատուն հավասարակշռության հաստատունով արձագանքող նյութի մասնաբաժինը մեծացնելու համար անհրաժեշտ է ավելացնել համակարգում երկրորդ ռեագենտի քանակը: Նմանատիպ խնդիր է առաջանում, օրինակ, քիմիական միջոցներով թափոնների վերամշակման ժամանակ։

Ջերմաստիճանի բարձրացման դեպքում և՛ առաջ, և՛ հակադարձ ռեակցիաների արագությունը կաճի, բայց եթե առաջընթաց ռեակցիան էնդոթերմ է (?Н > 0), ապա ուղղակի ռեակցիայի արագությունը կաճի ավելի շատ, քան հակադարձ ռեակցիայի արագությունը, և հավասարակշռությունը կտեղափոխվի դեպի արտադրանքի ձևավորում, կամ դեպի աջ: Առաջադիմական ռեակցիայի բացասական ջերմային ազդեցությամբ (էկզոթերմիկ ռեակցիա) հակադարձ ռեակցիայի արագությունը կաճի ավելի ուժեղ, և հավասարակշռությունը կտեղափոխվի ձախ:

Ինքներդ հաշվի առեք ջերմաստիճանի նվազման հետ հավասարակշռությունը փոխելու բոլոր հնարավոր դեպքերը:

Նկար 5-ը ցույց է տալիս, որ E «a - E» a տարբերությունը հավասար է ռեակցիայի H, ինչը նշանակում է, որ հավասարակշռության հաստատունի արժեքը կախված է ռեակցիայի ջերմային ազդեցության մեծությունից, այսինքն. արդյոք ռեակցիան էնդո է, թե էկզոթերմիկ։

Որոշ ռեակցիաների հավասարակշռության հաստատունը 293°K-ում 5 10-3 է, իսկ 1000°K-ում՝ 2 10-6։ Ո՞րն է այս ռեակցիայի ջերմային ազդեցության նշանը:

Խնդրի պայմաններից բխում է, որ ջերմաստիճանի բարձրացման հետ հավասարակշռության հաստատունը նվազում է։ Մենք օգտագործում ենք արտահայտությունը (22) և տեսնում ենք, թե ինչպիսին պետք է լինի ռեակցիայի DH-ի նշանը, որպեսզի հաստատունը նվազի:

Կեկիվ. ներկայացված էքսպոնենցիալ ֆունկցիա, որի արժեքը նվազում է արգումենտի նվազումով, մեր դեպքում՝ ДH/RT արտահայտության արժեքը։ Որպեսզի փաստարկի արժեքը նվազի, DH-ի արժեքը պետք է լինի բացասական: Հետևաբար, դիտարկվող ռեակցիան էկզոթերմիկ է։

Ճնշման փոփոխությունը նկատելիորեն ազդում է գազային բաղադրիչներ ներառող համակարգերի վիճակի վրա: Այս դեպքում, համաձայն գազի օրենքներըկա համակարգի ծավալի փոփոխություն, և դա հանգեցնում է գազային նյութերի կոնցենտրացիայի (կամ դրանց մասնակի ճնշման) փոփոխության: Այսպիսով, ճնշման ավելացման հետ մեկտեղ ծավալը կնվազի, իսկ գազային նյութերի կոնցենտրացիան կաճի: Կոնցենտրացիայի ավելացումը հանգեցնում է, ինչպես արդեն գիտենք, հավասարակշռության փոփոխությունը դեպի ռեագենտի սպառումը, որն ավելացրել է դրա կոնցենտրացիան: Տվյալ դեպքում այն ​​կարելի է մի փոքր այլ կերպ ձեւակերպել։ Երբ ճնշումը մեծանում է, հավասարակշռությունը տեղափոխվում է դեպի ավելի փոքր քանակությամբ գազային նյութեր, կամ, ավելի պարզ, դեպի գազային նյութերի մոլեկուլների քանակի նվազում: Պինդ մարմինների և հեղուկների կոնցենտրացիան չի փոխվում ճնշման հետ:

Դիտարկենք ազոտից և ջրածնից ամոնիակի սինթեզի դասական օրինակը

3H2 + N2 - 2NH3, (DN< 0).

Քանի որ համակարգը բաղկացած է միայն գազային նյութերից, և երբ ձևավորվում է ամոնիակ, մոլեկուլների թիվը նվազում է, ապա ճնշման աճով հավասարակշռությունը կտեղափոխվի աջ՝ դեպի ամոնիակի ավելի մեծ ելք: Հետեւաբար, ամոնիակի արդյունաբերական սինթեզն իրականացվում է բարձր ճնշման տակ:

Առաջարկեք ինքներդ ջերմաստիճանի պայմաններըամոնիակի սինթեզ՝ իմանալով ռեակցիայի ջերմային ազդեցությունը և ենթակա է արտադրանքի առավելագույն եկամտաբերությանը։ Ինչպե՞ս են այս պայմանները փոխկապակցված գործընթացի կինետիկ գործոնների հետ:

Ինչպե՞ս կազդի ճնշման աճը հետևյալ ռեակցիաների հավասարակշռության վրա.

քիմիական կինետիկայի կատալիզատորի արգելակիչ

CaCO3 (գ.) - CaO (գ.) + CO2 (գ.);

4Fe(c.) + 3O2(g.) - 2Fe2O3(c.):

Առաջին ռեակցիայի ժամանակ միայն ածխաթթու գազ CO2-ն է գազային, հետևաբար, ճնշման աճով հավասարակշռությունը կտեղափոխվի ձախ՝ գազային նյութի քանակի նվազման ուղղությամբ:

Երկրորդ դեպքը ինքներդ մտածեք։

Ինչպե՞ս պետք է փոխվի ճնշումը այս ռեակցիաներում՝ արտադրանքի ավելի բարձր բերքատվություն ստանալու համար:

Արտաքին ազդեցության տակ հավասարակշռության համակարգի վիճակի փոփոխության բոլոր դեպքերը կարելի է ընդհանրացնել՝ ձևակերպելով Le Chatelier սկզբունքը.

Եթե ​​հավասարակշռության մեջ գտնվող համակարգը ենթարկվում է արտաքին ազդեցություն, ապա հավասարակշռությունը փոխվում է այն ուղղությամբ, որը թուլացնում է արտաքին ազդեցության ազդեցությունը։

Ստուգեք, թե արդյոք Le Chatelier-ի սկզբունքը բավարարված է վերը նշված բոլոր դեպքերում:

Բերե՛ք հավասարակշռության տեղաշարժերի ձեր սեփական օրինակները, երբ փոխվում են արտաքին պայմանները և բացատրե՛ք դրանք Լե Շատելիեի սկզբունքի հիման վրա:

Այսպիսով, մենք դիտարկել ենք քիմիական ռեակցիաների ընթացքի օրենքների հետ կապված հիմնական խնդիրները: Այս օրինաչափությունների իմացությունը հնարավորություն կտա իմաստալից ազդել որոշակի գործընթացների իրականացման պայմանների վրա՝ օպտիմալ արդյունք ստանալու համար:

Հարցեր ինքնատիրապետման համար

• 1. Ո՞ր ռեակցիաներն են կոչվում շրջելի:
• 2. Ինչպե՞ս և ինչու են ժամանակի ընթացքում փոխվում առաջ և հակադարձ ռեակցիաների արագությունները:
• 3. Ի՞նչ է կոչվում քիմիական հավասարակշռություն:
• 4. Ո՞ր արժեքն է քանակապես բնութագրում քիմիական հավասարակշռությունը:
• 5. Ինչն է որոշում հավասարակշռության հաստատունի արժեքը՝ արձագանքող նյութերի կոնցենտրացիան; ռեակտիվների բնույթը; ընդհանուր ճնշում; ջերմաստիճանը; կատալիզատորի առկայությունը.
• 6. Որո՞նք են իրական քիմիական հավասարակշռության բնութագրերը:
• 7. Ո՞րն է տարբերությունը կեղծ քիմիական հավասարակշռության և իրական հավասարակշռության միջև:
• 8. Տրե՛ք Լե Շատելիեի սկզբունքի ձեւակերպումը.
• 9. Ձևակերպե՛ք Լե Շատելիեի սկզբունքի հետևանքները.

Համակարգի պարամետրերի ուսումնասիրությունը, ներառյալ նախնական նյութերը և ռեակցիայի արտադրանքները, թույլ է տալիս պարզել, թե ինչ գործոններ են փոխում քիմիական հավասարակշռությունը և հանգեցնում ցանկալի փոփոխությունների: Ելնելով շրջելի ռեակցիաների իրականացման մեթոդների վերաբերյալ Լե Շատելիեի, Բրաունի և այլ գիտնականների եզրակացությունների վրա, հիմնված են արդյունաբերական տեխնոլոգիաները, որոնք հնարավորություն են տալիս իրականացնել նախկինում անհնարին թվացող գործընթացներ և տնտեսական օգուտներ ստանալ:

Քիմիական գործընթացների բազմազանություն

Ըստ ջերմային էֆեկտի բնութագրերի՝ շատ ռեակցիաներ դասակարգվում են որպես էկզոթերմիկ կամ էնդոթերմիկ։ Առաջինները գնում են ջերմության ձևավորման հետ, օրինակ՝ ածխածնի օքսիդացում, խտացված ծծմբաթթվի հիդրացում։ Փոփոխությունների երկրորդ տեսակը կապված է ջերմային էներգիայի կլանման հետ։ Էնդոթերմիկ ռեակցիաների օրինակներ՝ կալցիումի կարբոնատի տարրալուծում խարխլված կրի և ածխաթթու գազի առաջացմամբ, ջրածնի և ածխածնի առաջացում մեթանի ջերմային տարրալուծման ժամանակ։ Էկզոտերմային և էնդոթերմային պրոցեսների հավասարումների մեջ անհրաժեշտ է նշել ջերմային ազդեցությունը։ Էլեկտրոնների վերաբաշխումը արձագանքող նյութերի ատոմների միջև տեղի է ունենում ռեդոքսային ռեակցիաներում։ Ըստ ռեակտիվների և արտադրանքի բնութագրերի առանձնանում են քիմիական պրոցեսների չորս տեսակ.

Գործընթացները բնութագրելու համար կարևոր է արձագանքող միացությունների փոխազդեցության ամբողջականությունը։ Այս հատկանիշի հիմքում ընկած է ռեակցիաների բաժանումը շրջելի և անշրջելի:

Ռեակցիաների հետադարձելիություն

Հետադարձելի պրոցեսները կազմում են քիմիական երևույթների մեծ մասը։ Ռեակտիվներից վերջնական արտադրանքի ձևավորումը ուղղակի ռեակցիա է: Հակառակ դեպքում սկզբնական նյութերը ստացվում են դրանց քայքայման կամ սինթեզի արգասիքներից։ Արձագանքող խառնուրդում առաջանում է քիմիական հավասարակշռություն, որում ստացվում է այնքան միացություն, որքան նախնական մոլեկուլները քայքայվում են։ Հետադարձելի գործընթացներում ռեակտիվների և արտադրանքների միջև «=» նշանի փոխարեն օգտագործվում են «↔» կամ «⇌» նշանները։ Սլաքները կարող են լինել անհավասար երկարությամբ, ինչը կապված է ռեակցիաներից մեկի գերակայության հետ: Քիմիական հավասարումների մեջ կարելի է նշել նյութերի ագրեգատային բնութագրերը (g - գազեր, w - հեղուկներ, m - պինդ մարմիններ): Գործնական մեծ նշանակություն ունեն շրջելի գործընթացների վրա ազդելու գիտականորեն հիմնավորված մեթոդները։ Այսպիսով, ամոնիակի արտադրությունը շահութաբեր դարձավ այնպիսի պայմանների ստեղծումից հետո, որոնք տեղափոխում են հավասարակշռությունը դեպի նպատակային արտադրանքի ձևավորում՝ 3H 2 (գ) + N 2 (գ) ⇌ 2NH 3 (գ): Անդառնալի երևույթները հանգեցնում են չլուծվող կամ թեթևակի լուծվող միացության առաջացմանը, ռեակցիայի ոլորտը թողնող գազի առաջացմանը։ Այդ գործընթացները ներառում են իոնափոխանակություն, նյութերի տարրալուծում։

Քիմիական հավասարակշռությունը և դրա տեղաշարժի պայմանները

Մի քանի գործոններ ազդում են առաջադիմական և հակադարձ գործընթացների բնութագրիչների վրա: Դրանցից մեկը ժամանակն է: Ռեակցիայի համար վերցված նյութի կոնցենտրացիան աստիճանաբար նվազում է, իսկ վերջնական միացությունը մեծանում է։ Առաջ ուղղության ռեակցիան ավելի ու ավելի դանդաղ է ընթանում, հակառակ ընթացքը արագանում է։ Որոշակի միջակայքում երկու հակադիր գործընթացները համաժամանակյա են ընթանում: Նյութերի միջև փոխազդեցությունը տեղի է ունենում, բայց կոնցենտրացիաները չեն փոխվում: Պատճառը համակարգում հաստատված դինամիկ քիմիական հավասարակշռությունն է։ Դրա պահպանումը կամ փոփոխումը կախված է.

• ջերմաստիճանի պայմաններ;
• միացությունների կոնցենտրացիաներ;
• ճնշում (գազերի համար):

Քիմիական հավասարակշռության փոփոխություն

1884 թվականին ֆրանսիացի ականավոր գիտնական Ա.Լ. Լե Շատելիեն առաջարկեց համակարգը դինամիկ հավասարակշռության վիճակից դուրս բերելու ուղիների նկարագրությունը։ Մեթոդը հիմնված է արտաքին գործոնների գործողության համահարթեցման սկզբունքի վրա։ Լե Շատելիեն ուշադրություն հրավիրեց այն փաստի վրա, որ արձագանքող խառնուրդում առաջանում են գործընթացներ, որոնք փոխհատուցում են կողմնակի ուժերի ազդեցությունը։ Ֆրանսիացի հետազոտողի կողմից ձևակերպված սկզբունքն ասում է, որ հավասարակշռության վիճակում պայմանների փոփոխությունը նպաստում է ռեակցիայի ընթացքին, որը թուլացնում է կողմնակի ազդեցությունը։ Հավասարակշռության տեղաշարժը ենթարկվում է այս կանոնին, այն նկատվում է, երբ փոխվում են կազմը, ջերմաստիճանի պայմանները և ճնշումը։ Արդյունաբերության մեջ կիրառվում են գիտնականների բացահայտումների վրա հիմնված տեխնոլոգիաները։ Շատերը քիմիական գործընթացներ, որոնք գործնականում անիրագործելի էին համարվում, իրականացվում են հավասարակշռությունը փոխելու մեթոդների շնորհիվ։

Համակենտրոնացման ազդեցությունը

Հավասարակշռության փոփոխություն տեղի է ունենում, եթե որոշ բաղադրիչներ հեռացվեն փոխազդեցության գոտուց կամ ներմուծվեն նյութի լրացուցիչ մասեր: Արդյունքների հեռացումը ռեակցիայի խառնուրդից սովորաբար առաջացնում է դրանց առաջացման արագության աճ, մինչդեռ նյութերի ավելացումը, ընդհակառակը, հանգեցնում է դրանց գերակշռող քայքայման։ Էսթերֆիկացման գործընթացում ծծմբաթթուն օգտագործվում է ջրազրկման համար։ Երբ այն ներմուծվում է ռեակցիայի ոլորտ, մեթիլացետատի ելքը մեծանում է. CH 3 COOH + CH 3 OH ↔ CH 3 COOSH 3 + H 2 O: Եթե ավելացնեք թթվածին, որը փոխազդում է ծծմբի երկօքսիդի հետ, ապա քիմիական հավասարակշռությունը փոխվում է դեպի ծծմբի եռօքսիդի ձևավորման ուղղակի ռեակցիա. Թթվածինը միանում է SO 3 մոլեկուլներին, նրա կոնցենտրացիան նվազում է, ինչը համահունչ է Լե Շատելիեի շրջելի պրոցեսների կանոնին։

Ջերմաստիճանի փոփոխություն

Գործընթացները, որոնք ընթանում են ջերմության կլանման կամ արտազատման հետ, էնդոդերմիկ և էկզոտերմիկ են: Հավասարակշռությունը փոխելու համար օգտագործվում է ջերմություն կամ ջերմության հեռացում արձագանքող խառնուրդից: Ջերմաստիճանի բարձրացումը ուղեկցվում է էնդոթերմիկ երևույթների արագության աճով, որոնցում ներծծվում է լրացուցիչ էներգիա։ Սառեցումը հանգեցնում է էկզոտերմիկ գործընթացների առավելություններին, որոնք ջերմություն են թողնում: Ածխի հետ ածխածնի երկօքսիդի փոխազդեցության ժամանակ ջեռուցումն ուղեկցվում է մոնօքսիդի կոնցենտրացիայի ավելացմամբ, իսկ հովացումը հանգեցնում է մուրի գերակշռող առաջացմանը՝ CO 2 (գ) + C (t) ↔ 2CO (գ):

Ճնշման ազդեցություն

Ճնշման փոփոխությունը կարևոր գործոն է գազային միացություններ պարունակող խառնուրդների արձագանքման համար։ Պետք է նաև ուշադրություն դարձնել սկզբնական և ստացված նյութերի ծավալների տարբերությանը։ Ճնշման նվազումը հանգեցնում է երևույթների գերակշռող առաջացման, որոնցում մեծանում է բոլոր բաղադրիչների ընդհանուր ծավալը: Ճնշման ավելացումը գործընթացն ուղղում է ամբողջ համակարգի ծավալը նվազեցնելու ուղղությամբ։ Այս օրինաչափությունը դիտվում է ամոնիակի առաջացման ռեակցիայում՝ 0,5N 2 (գ) + 1,5H 2 (գ) ⇌ NH 3 (գ): Ճնշման փոփոխությունը չի ազդի քիմիական հավասարակշռության վրա այն ռեակցիաներում, որոնք տեղի են ունենում հաստատուն ծավալով:

Օպտիմալ պայմաններ քիմիական գործընթացի իրականացման համար

Հավասարակշռությունը փոխելու համար պայմանների ստեղծումը մեծապես որոշում է ժամանակակից քիմիական տեխնոլոգիաների զարգացումը։ Գիտական ​​տեսության գործնական կիրառումը նպաստում է արտադրության օպտիմալ արդյունքների ստացմանը։ Ամենավառ օրինակը ամոնիակի արտադրությունն է՝ 0,5N 2 (գ) + 1,5H 2 (գ) ⇌ NH 3 (գ): Համակարգում N 2 և H 2 մոլեկուլների պարունակության ավելացումը բարենպաստ է բարդ նյութի սինթեզի համար պարզ նյութերից: Ռեակցիան ուղեկցվում է ջերմության արտազատմամբ, ուստի ջերմաստիճանի նվազումը կառաջացնի NH 3-ի կոնցենտրացիայի ավելացում։ Նախնական բաղադրիչների ծավալը ավելի մեծ է, քան թիրախային արտադրանքի ծավալը: Ճնշման բարձրացումը կապահովի NH 3-ի բերքատվության բարձրացում:

Արտադրության պայմաններում ընտրվում է բոլոր պարամետրերի (ջերմաստիճան, կոնցենտրացիան, ճնշում) օպտիմալ հարաբերակցությունը: Բացի այդ, այն ունի մեծ նշանակությունռեակտիվների միջև շփման տարածքը. Պինդ տարասեռ համակարգերում մակերեսի մեծացումը հանգեցնում է ռեակցիայի արագության բարձրացման: Կատալիզատորները մեծացնում են առաջ և հակադարձ ռեակցիաների արագությունը: Նման հատկություններով նյութերի օգտագործումը չի հանգեցնում քիմիական հավասարակշռության փոփոխության, այլ արագացնում է դրա սկիզբը:

Առաջադրանք

Նշեք, թե ինչպես դա կազդի.

ա) ճնշման բարձրացում.

բ) ջերմաստիճանի բարձրացում;

գ) թթվածնի կոնցենտրացիայի ավելացում՝ համակարգը հավասարակշռելու համար.

2CO(Գ) + O 2 (Գ) ↔ 2CO 2 (Գ) + Ք

Լուծում:

ա) Ճնշման փոփոխությունը փոխում է գազային նյութերի հետ կապված ռեակցիաների հավասարակշռությունը (դ): Ստոյքիոմետրիկ գործակիցներով որոշենք գազային նյութերի ծավալները ռեակցիայից առաջ և հետո.

Լը Շատելիեի սկզբունքի համաձայն. աճող ճնշման հետ , հավասարակշռությունը փոխվում էկրթության նկատմամբi նյութեր, որոնք ավելի քիչ են զբաղեցնումբ բ ուտել, հետևաբար, հավասարակշռությունը կտեղափոխվի աջ, այսինքն. դեպի CO 2-ի առաջացում, դեպի ուղիղ ռեակցիա (→) .

բ) Լե Շատելիեի սկզբունքի համաձայն. երբ ջերմաստիճանը բարձրանում է, հավասարակշռությունը փոխվում էդեպի էնդոթերմիկ ռեակցիա (-Ք ), այսինքն. հակադարձ ռեակցիայի ուղղությամբ՝ CO 2-ի քայքայման ռեակցիան (←) , որովհետեւ էներգիայի պահպանման օրենքը.

Q - 2 CO (գ) + O 2 (գ) ↔ 2 CO 2 (գ) + Q

V) Քանի որ թթվածնի կոնցենտրացիան մեծանում է համակարգի հավասարակշռությունը փոխվում է CO 2 ստանալու ուղղությամբ (→) որովհետեւռեակտիվների (հեղուկ կամ գազային) կոնցենտրացիայի աճը տեղափոխվում է արտադրանք, այսինքն. դեպի ուղղակի արձագանք:

Լրացուցիչ.

Օրինակ 1 Քանի՞ անգամ կփոխվի համակարգում առաջ և հակադարձ ռեակցիաների արագությունը.

2 ԱՅՍՊԵՍ 2 (դ) +Օ 2 (դ) = 2ԱՅՍՊԵՍ 3 (G)

եթե գազային խառնուրդի ծավալը եռապատկվի՞. Ո՞ր ուղղությամբ կփոխվի համակարգի հավասարակշռությունը:

Լուծում. Նշենք արձագանքող նյութերի կոնցենտրացիաները.ԱՅՍՊԵՍ 2 ]= ա , [ՄԱՍԻՆ 2 ] = բ , [ ԱՅՍՊԵՍ 3 ] = Հետ. Արագության զանգվածների գործողության օրենքի համաձայնv առաջ և հակադարձ ռեակցիաներ մինչև ծավալի փոփոխությունը.

v և այլն = Կա 2 բ

v arr = TO 1 Հետ 2 .

Միատարր համակարգի ծավալը երեք գործակցով նվազեցնելուց հետո ռեակտիվներից յուրաքանչյուրի կոնցենտրացիան կաճի երեք գործակցով.ԱՅՍՊԵՍ 2 ] = 3 Ա , [ՄԱՍԻՆ 2 ] = 3 բ ; [ ԱՅՍՊԵՍ 3 ] = 3 Հետ . Նոր արագության կոնցենտրացիաներումv ’ առաջ և հետընթաց ռեակցիա.

v ’ և այլն = TO (3 Ա ) 2 (3 բ ) = 27 Կա 2 բ

v ’ arr = TO 1 (3 Հետ ) 2 = 9 TO 1 Հետ 2

Այստեղից.

Հետևաբար, առաջընթաց ռեակցիայի արագությունը աճել է 27 անգամ, իսկ հակառակը՝ ընդամենը ինը անգամ։ Համակարգի հավասարակշռությունը տեղափոխվել է կրթությունԱՅՍՊԵՍ 3 .

Օրինակ 2 Հաշվե՛ք, թե գազային փուլում ընթացող ռեակցիայի արագությունը քանի անգամ կավելանա ջերմաստիճանի 30-ից 70 բարձրանալիս Օ C, եթե ռեակցիայի ջերմաստիճանի գործակիցը 2 է:

Լուծում. Քիմիական ռեակցիայի արագության կախվածությունը ջերմաստիճանից որոշվում է Վան Հոֆի էմպիրիկ կանոնով՝ համաձայն բանաձևի.

Հետեւաբար, ռեակցիայի արագությունըν Տ 2 70 ջերմաստիճանում Օ Ավելի շատ ռեակցիայի արագությամբν Տ 1 30 ջերմաստիճանում Օ C 16 անգամ:

Օրինակ 3 Միատարր համակարգի հավասարակշռության հաստատունը.

CO(g) + H 2 O(g) = CO 2 (դ) + Հ 2 (G)

850-ին Օ C-ն հավասար է 1-ի: Հաշվե՛ք հավասարակշռության մեջ գտնվող բոլոր նյութերի կոնցենտրացիաները, եթե սկզբնական կոնցենտրացիաներն են՝ [CO] նշվ \u003d 3 մոլ / լ, [N 2 ՄԱՍԻՆ] նշվ = 2 մոլ/լ.

Լուծում. Հավասարակշռության ժամանակ առաջընթաց և հակադարձ ռեակցիաների արագությունները հավասար են, և այդ արագությունների հաստատունների հարաբերակցությունը հաստատուն է և կոչվում է տվյալ համակարգի հավասարակշռության հաստատուն.

v pr = TO 1 [ԵՐԱԶ 2 ՄԱՍԻՆ]

v arr = Կ 2 [CO 2 ][Հ 2 ]

Խնդրի վիճակում տրված են սկզբնական կոնցենտրացիաները, մինչդեռ արտահայտության մեջTO Ռ ներառում է միայն համակարգի բոլոր նյութերի հավասարակշռության կոնցենտրացիաները: Ենթադրենք, որ կոնցենտրացիայի հավասարակշռության պահին [СО 2 ] Ռ = X մոլ/լ. Համակարգի հավասարման համաձայն այս դեպքում գոյացած ջրածնի մոլերի թիվը նույնպես կլինիX մոլ/լ. Նույն թվով խալերի համար (X մոլ/լ) CO և H 2 O կրթության համար ծախսվածX խլուրդներ CO 2 և Հ 2 . Հետևաբար, բոլոր չորս նյութերի հավասարակշռության կոնցենտրացիաները հետևյալն են.

[CO 2 ] Ռ = [Ն 2 ] Ռ = X մոլ / լ;

[CO] Ռ = (3 – X ) մոլ/լ;

[Ն 2 ՄԱՍԻՆ] Ռ = (2 – X ) մոլ/լ.

Իմանալով հավասարակշռության հաստատունը՝ մենք գտնում ենք արժեքըX և այնուհետև բոլոր նյութերի սկզբնական կոնցենտրացիաները.

Այսպիսով, ցանկալի հավասարակշռության կոնցենտրացիաները հետևյալն են.

[CO 2 ] Ռ = 1,2 մոլ / լ;

[Ն 2 ] Ռ = 1,2 մոլ / լ;

[CO] Ռ \u003d 3 - 1.2 \u003d 1.8 մոլ / լ;

[Ն 2 ՄԱՍԻՆ] Ռ \u003d 2 - 1.2 \u003d 0.8 մոլ / լ:

Օրինակ 4Որոշակի ջերմաստիճանում հավասարակշռության կոնցենտրացիաները համակարգում

2CO (գ) + O 2 (գ) ↔ 2CO 2 (գ) եղել են՝ = 0,2 մոլ/լ, = 0,32 մոլ/լ, = 0,16 մոլ/լ: Որոշեք այս ջերմաստիճանում հավասարակշռության հաստատունը և CO-ի և O 2-ի սկզբնական կոնցենտրացիաները, եթե սկզբնական խառնուրդը չի պարունակում CO 2:

Լուծում:

1). Քանի որ հավասարակշռության կոնցենտրացիաները տրված են խնդրի պայմաններում, հավասարակշռության հաստատունը 2 է:

2). Եթե ​​սկզբնական խառնուրդը չի պարունակում CO 2, ապա քիմիական հավասարակշռության պահին համակարգում առաջացել է 0,16 մոլ CO 2։

Ըստ UHR-ի.

2CO (գ) + O 2 (գ) ↔ 2CO 2 (գ)

0,16 մոլ CO 2-ի ձևավորումը ծախսվել է.

υ արձագանքել է (CO) \u003d υ (CO 2) \u003d 0,16 մոլ

υ արձագանքել է (O 2) \u003d 1/2υ (CO 2) \u003d 0,08 մոլ

Հետևաբար,

υ սկզբնական = υ արձագանքել + υ հավասարակշռություն

υ սկզբնական (CO) \u003d 0,16 + 0,2 \u003d 0,36 մոլ

υ սկզբնական (O 2) \u003d 0,08 + 0,32 \u003d 0,4 մոլ

Նյութ			CO2
C օրիգինալ	0,36
Գ-ն արձագանքեց	0,16	0,08	0,16
C հավասարակշռություն		0,32	0,16

Օրինակ 5Որոշեք HI-ի հավասարակշռության կոնցենտրացիան համակարգում

H 2 (գ) + I 2 (գ) ↔ 2HI (գ),

եթե ինչ-որ ջերմաստիճանում հավասարակշռության հաստատունը 4 է, իսկ H 2 , I 2 և HI սկզբնական կոնցենտրացիաները համապատասխանաբար 1, 2 և 0 մոլ/լ են։

Լուծում. Թող x մոլ/լՈՂՋՈՒ՜ՅՆ

Նյութ	Հ2	Ես 2
բնօրինակից , մոլ/լ
հետ proreact. , մոլ/լ	x/2	x/2
գ հավասար. , մոլ/լ	1x/2	PCl 5 (դ) =ՌՍ լ 3 (դ) +ՀԵՏ լ 2(G); Դ Հ= + 92,59 կՋ։ Ինչպես փոխել՝ ա) ջերմաստիճանը; բ) ճնշում; գ) կոնցենտրացիան՝ հավասարակշռությունը տեղափոխելու ուղղակի ռեակցիա՝ տարրալուծումPCl 5 ? Լուծում. Քիմիական հավասարակշռության փոփոխությունը կամ փոփոխությունը ռեակտիվների հավասարակշռության կոնցենտրացիաների փոփոխությունն է՝ ռեակցիայի պայմաններից մեկի փոփոխության արդյունքում։ Հավասարակշռության շարժման ուղղությունը որոշվում է Լե Շատելիեի սկզբունքով. ա) տարրալուծման ռեակցիայից սկսած.PCl 5 էնդոթերմիկ (Δ Հ > 0) այնուհետև հավասարակշռությունը դեպի ուղիղ ռեակցիա տեղափոխելու համար անհրաժեշտ է բարձրացնել ջերմաստիճանը. բ) քանի որ այս համակարգում PCl-ի ընդլայնումը 5 հանգեցնում է ծավալի ավելացման (մեկ գազի մոլեկուլից ձևավորվում է երկու գազային մոլեկուլ), այնուհետև հավասարակշռությունը դեպի ուղղակի ռեակցիա տեղափոխելու համար անհրաժեշտ է նվազեցնել ճնշումը. գ) հավասարակշռությունը նշված ուղղությամբ տեղափոխելը կարող է հասնել որպես RS-ի կոնցենտրացիայի ավելացում.լ 5 և PCl-ի կոնցենտրացիայի նվազում 3 կամ Cl 2 .

Քիմիական ռեակցիաները շրջելի են և անշրջելի։

անդառնալի ռեակցիաներկոչվում են այնպիսի ռեակցիաներ, որոնք գնում են միայն մեկ (առաջ →) ուղղությամբ.

դրանք. եթե A + B = C + D որոշ ռեակցիաներ անշրջելի են, դա նշանակում է, որ C + D = A + B հակադարձ ռեակցիան տեղի չի ունենում:

Հետադարձելի ռեակցիաներ - սրանք ռեակցիաներ են, որոնք ընթանում են ինչպես առաջ, այնպես էլ հակառակ ուղղությամբ (⇄).

Օրինակ, եթե որոշակի A + B = C + D ռեակցիան շրջելի է, դա նշանակում է, որ և A + B → C + D (ուղիղ) և C + D → A + B (հակադարձ) ռեակցիան ընթանում են միաժամանակ: )

Փաստորեն, քանի որ Ընթանում են և՛ ուղղակի, և՛ հակադարձ ռեակցիաները, ռեակտիվները (սկզբնական նյութերը) շրջելի ռեակցիաների դեպքում կարող են կոչվել և՛ հավասարման ձախ կողմում գտնվող նյութեր, և՛ հավասարման աջ կողմում գտնվող նյութեր: Նույնը վերաբերում է ապրանքներին:

Ցանկացած շրջելի ռեակցիայի դեպքում հնարավոր է, որ առաջադիմական և հակադարձ ռեակցիաների արագությունները հավասար լինեն: Նման պետությունը կոչվում է հավասարակշռության վիճակ.

Հավասարակշռության վիճակում և՛ բոլոր ռեակտիվների, և՛ բոլոր արտադրանքների կոնցենտրացիաները անփոփոխ են: Ապրանքների և ռեակտիվների կոնցենտրացիաները հավասարակշռության մեջ կոչվում են հավասարակշռության կոնցենտրացիաներ.

Քիմիական հավասարակշռության փոփոխություն տարբեր գործոնների ազդեցության տակ

Համակարգի վրա այնպիսի արտաքին ազդեցությունների պատճառով, ինչպիսիք են ջերմաստիճանի, ճնշման կամ ելակետային նյութերի կամ արտադրանքի կոնցենտրացիայի փոփոխությունը, համակարգի հավասարակշռությունը կարող է խախտվել: Սակայն այս արտաքին ազդեցության դադարեցումից հետո համակարգը որոշ ժամանակ անց կանցնի նոր հավասարակշռության վիճակի։ Համակարգի նման անցումը մի հավասարակշռության վիճակից մյուս հավասարակշռության վիճակ կոչվում է Քիմիական հավասարակշռության տեղաշարժ (հերթափոխ): .

Որպեսզի կարողանանք որոշել, թե ինչպես է փոխվում քիմիական հավասարակշռությունը որոշակի տեսակի ազդեցության հետ, հարմար է օգտագործել Le Chatelier սկզբունքը.

Եթե ​​որևէ արտաքին ազդեցություն է գործադրվում հավասարակշռության վիճակում գտնվող համակարգի վրա, ապա քիմիական հավասարակշռության տեղաշարժի ուղղությունը կհամընկնի ռեակցիայի ուղղության հետ, որը թուլացնում է ազդեցության ազդեցությունը:

Ջերմաստիճանի ազդեցությունը հավասարակշռության վիճակի վրա

Երբ ջերմաստիճանը փոխվում է, ցանկացած քիմիական ռեակցիայի հավասարակշռությունը փոխվում է: Դա պայմանավորված է նրանով, որ ցանկացած ռեակցիա ունի ջերմային ազդեցություն: Այս դեպքում առաջադիմական և հակադարձ ռեակցիաների ջերմային ազդեցությունները միշտ ուղիղ հակառակն են: Նրանք. եթե առաջադիմական ռեակցիան էկզոթերմիկ է և ընթանում է ջերմային էֆեկտով, որը հավասար է +Q-ին, ապա հակադարձ ռեակցիան միշտ էնդոթերմիկ է և ունի ջերմային էֆեկտ, որը հավասար է -Q-ին:

Այսպիսով, Լե Շատելիեի սկզբունքի համաձայն, եթե մենք բարձրացնենք հավասարակշռության վիճակում գտնվող որոշ համակարգի ջերմաստիճանը, ապա հավասարակշռությունը կտեղափոխվի դեպի ռեակցիա, որի ժամանակ ջերմաստիճանը նվազում է, այսինքն. դեպի էնդոթերմիկ ռեակցիա: Եվ նմանապես, եթե հավասարակշռության վիճակում իջեցնենք համակարգի ջերմաստիճանը, ապա հավասարակշռությունը կտեղափոխվի դեպի ռեակցիա, որի արդյունքում ջերմաստիճանը կբարձրանա, այսինքն. դեպի էկզոտերմիկ ռեակցիա:

Օրինակ, հաշվի առեք հետևյալ շրջելի ռեակցիան և նշեք, թե որտեղ է փոխվելու դրա հավասարակշռությունը, երբ ջերմաստիճանը նվազի.

Ինչպես տեսնում եք վերը նշված հավասարումից, առաջընթաց ռեակցիան էկզոթերմիկ է, այսինքն. դրա հոսքի արդյունքում ջերմություն է արտանետվում։ Հետևաբար, հակադարձ ռեակցիան էնդոթերմիկ կլինի, այսինքն՝ այն ընթանում է ջերմության կլանմամբ։ Ըստ պայմանի, ջերմաստիճանը իջեցվում է, հետևաբար, հավասարակշռությունը կտեղափոխվի աջ, այսինքն. դեպի ուղղակի արձագանք:

Կոնցենտրացիայի ազդեցությունը քիմիական հավասարակշռության վրա

Ռեակտիվների կոնցենտրացիայի ավելացումը Լե Շատելիեի սկզբունքին համապատասխան պետք է հանգեցնի հավասարակշռության փոփոխության դեպի այն ռեակցիան, որտեղ ռեակտիվները սպառվում են, այսինքն. դեպի ուղղակի արձագանք:

Ընդհակառակը, եթե ռեակտիվների կոնցենտրացիան իջեցվի, ապա հավասարակշռությունը կտեղափոխվի դեպի այն ռեակցիան, որը հանգեցնում է ռեակտիվների ձևավորմանը, այսինքն. հակադարձ ռեակցիայի կողմը (←).

Նմանատիպ կերպով ազդում է նաև ռեակցիայի արտադրանքի կոնցենտրացիայի փոփոխությունը: Եթե ​​դուք մեծացնում եք արտադրանքի կոնցենտրացիան, հավասարակշռությունը կփոխվի դեպի ռեակցիան, որի արդյունքում արտադրանքը սպառվում է, այսինքն. դեպի հակադարձ ռեակցիա (←): Եթե, ընդհակառակը, արտադրանքի կոնցենտրացիան իջեցվի, ապա հավասարակշռությունը կտեղափոխվի դեպի ուղիղ ռեակցիա (→), որպեսզի արտադրանքի կոնցենտրացիան մեծանա։

Ճնշման ազդեցությունը քիմիական հավասարակշռության վրա

Ի տարբերություն ջերմաստիճանի և կոնցենտրացիայի, ճնշման փոփոխությունը չի ազդում յուրաքանչյուր ռեակցիայի հավասարակշռության վիճակի վրա: Որպեսզի ճնշման փոփոխությունը հանգեցնի քիմիական հավասարակշռության փոփոխության, հավասարման ձախ և աջ կողմերում գազային նյութերի դիմաց գործակիցների գումարները պետք է տարբեր լինեն։

Նրանք. երկու ռեակցիաներից.

ճնշման փոփոխությունը կարող է ազդել հավասարակշռության վիճակի վրա միայն երկրորդ ռեակցիայի դեպքում։ Քանի որ ձախ և աջ առաջին հավասարման դեպքում գազային նյութերի բանաձևերի դիմաց գործակիցների գումարը նույնն է (հավասար է 2-ի), իսկ երկրորդ հավասարման դեպքում՝ տարբեր (4-ի վրա. ձախ և 2 աջ):

Սրանից, մասնավորապես, հետևում է, որ եթե և՛ ռեակտիվների, և՛ արտադրանքների մեջ չկան գազային նյութեր, ապա ճնշման փոփոխությունը որևէ կերպ չի ազդի ներկայիս հավասարակշռության վիճակի վրա։ Օրինակ, ճնշումը չի ազդի ռեակցիայի հավասարակշռության վիճակի վրա.

Եթե ​​գազային նյութերի քանակը տարբեր է ձախ և աջ կողմում, ապա ճնշման աճը կհանգեցնի դեպի ռեակցիայի հավասարակշռության փոփոխություն, որի ընթացքում գազերի ծավալը նվազում է, իսկ ճնշման նվազման ուղղությամբ: ռեակցիա, որի արդյունքում ավելանում է գազերի ծավալը։

Կատալիզատորի ազդեցությունը քիմիական հավասարակշռության վրա

Քանի որ կատալիզատորը հավասարապես արագացնում է ինչպես առաջնային, այնպես էլ հետադարձ ռեակցիաները, դրա առկայությունը կամ բացակայությունը չի ազդումդեպի հավասարակշռության վիճակ.

Միակ բանը, որի վրա կատալիզատորը կարող է ազդել, համակարգի անցման արագությունն է ոչ հավասարակշռված վիճակից հավասարակշռության վիճակի:

Վերոհիշյալ բոլոր գործոնների ազդեցությունը քիմիական հավասարակշռության վրա ամփոփված է ստորև՝ խաբեության թերթիկում, որը սկզբում կարող եք դիտել հաշվեկշռային առաջադրանքներ կատարելիս: Այնուամենայնիվ, նա չի կարողանա օգտագործել այն քննության ժամանակ, հետևաբար, իր օգնությամբ մի քանի օրինակներ վերլուծելուց հետո նրան պետք է սովորեցնել և վարժեցնել հավասարակշռության համար առաջադրանքներ լուծելու համար, այլևս չնայելով նրա մեջ.

Նշումներ: Տ - ջերմաստիճան, էջ - ճնշում, Հետ – համակենտրոնացում, – ավելացում, ↓ – նվազում

Կատալիզատոր

Տ	Տ - հավասարակշռությունը տեղափոխվում է էնդոթերմիկ ռեակցիա
	↓Տ - հավասարակշռությունը տեղափոխվում է էկզոտերմիկ ռեակցիա
էջ	էջ - հավասարակշռությունը փոխվում է դեպի գազային նյութերի դիմաց գործակիցների ավելի փոքր գումարով ռեակցիան
	↓ էջ - հավասարակշռությունը փոխվում է դեպի գազային նյութերի դիմաց գործակիցների ավելի մեծ գումարով ռեակցիան
գ	գ (ռեակտիվ) - հավասարակշռությունը տեղափոխվում է դեպի ուղիղ ռեակցիա (աջ)
	↓ գ (ռեակտիվ) - հավասարակշռությունը տեղափոխվում է հակառակ ռեակցիա (դեպի ձախ)
	գ (արտադրանք) - հավասարակշռությունը տեղաշարժվում է հակառակ ռեակցիայի ուղղությամբ (ձախ)
	↓ գ (արտադրանք) - հավասարակշռությունը տեղափոխվում է դեպի ուղիղ ռեակցիա (աջ)
Չի ազդում հավասարակշռության վրա:

Համաձայն Le Chatelier-ի սկզբունքըԵթե ​​արտաքին ազդեցություն է գործադրվում հավասարակշռության վիճակում գտնվող համակարգի վրա, ապա հավասարակշռությունը կտեղափոխվի այն ռեակցիայի ուղղությամբ, որը թուլացնում է այդ ազդեցությունը։

Օրինակ

3H 2 + N 2 2NH 3 - DH.

1. Համակենտրոնացման ազդեցություն. Եթե ​​մեկնարկային նյութերի կոնցենտրացիան մեծանում է, ապա հավասարակշռությունը կտեղափոխվի արտադրանքի ձևավորման և հակառակը։

Եթե ​​N 2 և H 2 սկզբնական նյութերի կոնցենտրացիաները նվազեն, դա կհանգեցնի հավասարակշռության աջից ձախ տեղաշարժի, ինչի արդյունքում ամոնիակի քայքայման պատճառով N 2 և H 2 կոնցենտրացիաները կրկին կմեծանան։

2. Ճնշման ազդեցություն.Այս դեպքում հաշվի են առնվում ռեակցիայի միայն գազային մասնակիցները։ Ճնշման աճով հավասարակշռությունը տեղափոխվում է դեպի մի համակարգ, որը բաղկացած է ավելի փոքր քանակությամբ գազային նյութերի մոլերից:

Համակարգի ճնշման բարձրացումը կհանգեցնի հավասարակշռության փոփոխության ձախից աջ, քանի որ ձախ կողմում ընդհանուր թիվըգազերի մոլ 4, իսկ աջում՝ 2.

3. Ջերմաստիճանի ազդեցությունը.Կախված է ռեակցիայի ջերմային ազդեցությունից:

Քիմիական հավասարումները, որոնցում նշված է ռեակցիաների ջերմային ազդեցությունը, կոչվում են ջերմաքիմիական հավասարումներ. Քիմիական ռեակցիաների ջերմաքիմիական հավասարումների մեջ ջերմային ազդեցությունը նշվում է օգտագործելով DH մեծությունը, որը կոչվում է. էնթալպիայի փոփոխությունռեակցիայի (ջերմային պարունակությունը): Էնթալպիան նյութի գոյացման ընթացքում կուտակված էներգիայի չափումն է։

–DH, ջերմությունն ազատվում է, այսինքն. ռեակցիան էկզոթերմիկ է;

DH, ջերմությունը ներծծվում է, այսինքն. ռեակցիան էնդոթերմիկ է;

Ուղղակի ռեակցիան էկզոտերմիկ է, այսինքն. երբ ջերմաստիճանը բարձրանում է, հավասարակշռությունը կտեղափոխվի աջից ձախ՝ դեպի էնդոթերմիկ ռեակցիա։

4. Կատալիզատորի ազդեցությունը. Կատալիզատորները հավասարապես արագացնում են և՛ առաջ, և՛ հակադարձ ռեակցիաները, և, հետևաբար, չեն փոխում քիմիական հավասարակշռությունը, այլ միայն նպաստում են հավասարակշռության վիճակի ավելի արագ հասնելուն:

Զորավարժություններ.Գազային համակարգ A + B C - DH. Ի՞նչ ազդեցություն կունենա C նյութի հավասարակշռության կոնցենտրացիան.

ա) ճնշման բարձրացում. Ձախ կողմում կա 2 մոլ նյութ։ Ճիշտ 1 մոլում, այսինքն. հավասարակշռությունը տեղափոխվում է ձախից աջ դեպի C նյութի ձևավորում, C-ի կոնցենտրացիան մեծանում է: (®)

բ) Ա նյութի կոնցենտրացիայի ավելացում: Հավասարակշռությունը ձախից աջ է տեղափոխվում դեպի C նյութի ձևավորում, C կոնցենտրացիան մեծանում է: (®):

գ) ջերմաստիճանի բարձրացում. Ուղղակի էքսո, հակադարձ - էնդոթերմիկ: Հավասարակշռությունը կտեղափոխվի աջից ձախ ():

Զորավարժություններ.Ինչպե՞ս կազդի ճնշման բարձրացումը համակարգի հավասարակշռության վրա:

Fe 3 O 4 (TV) + CO (գ) 3FeO + CO 2 (գ)

Համակարգում հավասարակշռությունը չի փոխվի։

Զորավարժություններ.Ինչպե՞ս պետք է փոխվեն ջերմաստիճանը, ճնշումը և կոնցենտրացիան, որպեսզի հավասարակշռությունը տեղափոխվի ուղիղ ռեակցիայի ուղղությամբ:

PCl 5(g) PCl 3(g) + Cl 2(g) + 92,59 կՋ

ա) ռեակցիան էնդոթերմիկ է, ջերմաստիճանը պետք է բարձրացվի.

բ) ճնշումը պետք է կրճատվի

գ) կա՛մ ավելացնել PCl 5-ի կոնցենտրացիան, կա՛մ նվազեցնել PCl 3 և Cl 2 կոնցենտրացիան:

Զորավարժություններ. 2SO 2 (g) + O 2 (g) Û 2SO 3 (գ): Ի՞նչ ազդեցություն կունենա հավասարակշռության վիճակը:

ա) ճնշման բարձրացում.

Երբ ուղղակի ռեակցիան ընթանում է, համակարգում գազային նյութերի քանակը նվազում է (2 մոլ SO 2 գազից և 1 մոլ O 2 գազից առաջանում է հեղուկ SO 3)։ Ճնշման աճը կփոխի հավասարակշռությունը դեպի ավելի փոքր քանակությամբ գազային նյութերի ձևավորում, այսինքն՝ SO 3: (®).

բ) ծծմբի օքսիդի կոնցենտրացիայի նվազում (VI).

SO 3 կոնցենտրացիայի նվազումը (արտադրանքի հեռացումը ռեակցիայի համակարգից) կհանգեցնի հավասարակշռության տեղաշարժի դեպի SO 3 ձևավորում: (®).

Զորավարժություններ. A + B Û 2C -

Ի՞նչ ազդեցություն կունենան դրանք հավասարակշռության վիճակի վրա։