Задача на смещение равновесия.

Принцип Ле Шателье:

Если на систему, находящуюся в равновесии оказать какое-либо воздействие, то система стремится уменьшить это воздействие за чет смещения равновесия.

При ↑ t(увеличении температуры) система будет ее уменьшать за счет протекания реакции, идущей с поглощением теплоты, т.е. той реакции, где –Q, соответственно при уменьшении температуры наоборот.

При ↑ P(при увеличении давления) система будет её уменьшать за счет протекания реакции, идущей с уменьшением числа моль газов, соответственно при уменьшении давления наоборот.

При ↑ концентрации (какого-либо вещества, кроме твердого) система будет ее уменьшать за счет протекания той реакции, где это вещество расходуется, соответственно при уменьшении концентрации наоборот.

Введение катализатора не влияет на смещение равновесия.

Добавление концентрации твердого вещества не влияет на смещение равновесия.

Увеличить выход продукта реакции, т.е. увеличить степень превращения исходных веществ, т.е. сместить равновесие вправо (в сторону продуктов).

Уменьшить выход продукта реакции, т.е. уменьшить степень превращения исходных веществ, т.е. сместить равновесие влево (в сторону исходных веществ).

Пример. Какое воздействие на систему

приведет к увеличению степени превращения SO₃?

а) ↑ P(увеличение общего давления)

б) ↑ V(увеличение реакционного объема)

в) добавление угля

г) введение катализатора

д) ↑ t(увеличении температуры)

е) отвод продуктов реакции

ж) добавление SO₃

з)↓ t (уменьшении температуры)

Решение.

т.е. прямая реакция протекает с выделением теплоты (экзотермическая), а обратная реакция протекает с поглощением теплоты (эндотермическая).

Увеличить степень превращения SO₃, следовательно, сместить равновесие вправо.

а) при увеличении давления равновесие смещается в ту сторону, где меньше моль газов, следовательно, в данной реакции равновесие смещается влево (←) и данное воздействие не подходит

б) при увеличении объема давление уменьшается (↑ V→ ↓ P), т.е. равновесие смещается в ту сторону, где больше моль газов, следовательно, в данной реакции вправо (→) и данное воздействие подходит

в) уголь – это твердое вещество, следовательно, не влияет на смещение равновесия

г) введение катализатора не влияет на смещение равновесия

д) при увеличении (↑ t) равновесие смещается в сторону эндотермической реакции, в данной реакции влево (←) и данное воздействие не подходит

е) отвод продуктов реакции – это уменьшение концентрации (↓ конц.) продуктов реакции и, следовательно, равновесие смещается в сторону увеличения концентрации (↑ конц.) продуктов, т.е. вправо и данное воздействие подходит

ж) добавление SO₃ – это увеличение его концентрации (↑ конц.), а т.к. это исходное вещество, то равновесие смещается в сторону уменьшения концентрации (↓ конц.) исходных веществ, т.е. вправо и данное воздействие подходит

з) при уменьшении температуры (↓ t) равновесие смещается в сторону экзотермической реакции, в данной реакции вправо (→) и данное воздействие подходит.

Ответ: к увеличению степени превращения SO₃ приведут

-- б (увеличение реакционного объема)

-- е (отвод продуктов реакции)

-- ж (добавление SO₃)

-- з (уменьшении температуры)

Литература для самостоятельной работы

1 Ершов Ю.А. Общая химия. Биофизическая химия. Химия биогенных элементов / Ю.А.Ершов, В.А.Попков, А.С.Берменд и др.: Учеб.для мед.спец.вузов. Под.ред. Ю.А.Ершова. М.: Высш. шк., 2007. 559с.

2 Слесарев В.И. Химия: Основы Химии живого: Учебник для вузов. СПб: Химиздат, 2006, 2001. 784с.

3 Глинка Н.Л. Задачи и упражнения по общей химии. М.: Интеграл-Пресс, 2006. 240с.

4 А.В.Суворов, А. Б. Никольский. Вопросы и задачи по общей химии.- СПб.: Химиздат, 2002. – 304с.

5 В.А. Попков Учебно-методическое пособие по общей химии для студентов лечебных и медико-профилактического факультетов.Часть 1. Москва.: ММА им. И.М. Сеченова. 1993.