Обратимость химических реакций, химическое равновесие

Реакции, протекающие при данных условиях во взаимно противоположных направлениях, называются обратимыми.

N2 + 3H2 2NH3 + Q

Одну из реакций называют прямой, другую обратной. В таких реакциях концентрация реагирующих веществ уменьшается, следовательно, уменьшается скорость прямой реакции. При этом скорость обратной реакции постепенно увеличивается, наступает химическое равновесие, при котором скорость прямой реакции равна скорости обратной реакции. Это значит: сколько молекул образуется в единицу времени, столько и расходуется.

Состояние химического равновесия при неизменных условиях сохраняется длительное время. При изменении условий (t, давления (P) и концентрации (C)) состояние равновесия нарушается. Смещение химического равновесия определяется по принципу Ле Шателье: если на систему находящуюся в равновесии оказывать какое-либо воздействие, то равновесие смещается в направление ослабления этого воздействия.

Если реакции идёт с выделением тепла, то при повышении t равновесие смещается в направление « » и наоборот « ».

[Если + Q и t , то ]

Если с уменьшением объёма (V), то при повышении давления (P) равновесие смещается в направлении и наоборот .

N2 + 3H2 2NH3 + Q

1V 3V 2V

всегда к меньшему объёму, если V

При увеличении концентрации (C) исходных веществ равновесие смещается в сторону прямой реакции и наоборот .

[Если С , то ]

если увел. С прод. реакции, то

если умен. С прод. реакции, то

Вопрос №6

Скорость химических реакций

Химические реакции могут протекать в гомогенной (однородной) среде и гетерогенной (неоднородной) среде.

Скорость гомогенной реакции определяется изменением количества вещества вступившего в реакцию или образующегося в результате реакции за единицу времени в единицу объёма.

Если реакция едёт в гетерогенной среде, то соприкасаются между собой только вещества находящиеся на поверхности. Скорость гетерогенной реакции определяется изменением количества вещества, вступившего в реакцию или образующегося в результате реакции за единицу времени на единицу поверхности.

На скорость химической реакции влияют следующие факторы:

1. Природа реагирующих веществ.

Na + H2O à мгновенная реакция

Mg + H2O à медленная реакция

2. Для газов и растворов скорость зависит от концентрации реагирующих веществ.

С увеличением концентрации скорость реакции увеличивается, так как число столкновений между молекулами возрастает.

3. Для веществ в твёрдом состоянии скорость зависит от поверхности реагирующих веществ. С измельчением вещества скорость реакции увеличивается.

4. При повышении t скорость реакции увеличивается, так как возрастает доля активных молекул.

5. Скорость реакции зависит от присутствия катализаторов или ингибиторов.

Катализ и катализаторы

В ускорении химических реакций исключительно большая роль принадлежит катализаторам, например, при производстве H2SO4, NH3, HNO3, этанола, этаноля и других веществ.

Явление ускорения химических реакций благодаря присутствию некоторых веществ носит название катализа, замедления – ингибирования.

Вещества, которые ускоряют химические реакции, активно участвуют в них, но сами в итоге не расходуются, называются катализаторами.

Вещества, которые замедляют скорость химических реакций, называются ингибиторами.

Реакции, протекающие под действием катализаторов, называются каталитическими.

Вопрос №7

Реакции ионного обмена

Реакции, протекающие между ионами, называются ионными реакциями.

С участием ионов могут протекать как обменные, так и окислительно-восстановительные реакции.

Реакции ионного обмена идут до конца:

1. Если образуется осадок;

2. Если выделяется газ;

3. Если образуется малодиссоциирующее вещество, например вода.

Если в растворе нет таких ионов, которые могут связываться между собой, реакция обмена не протекает до конца, то есть является обратимой.

Вопрос №8