Принцип ле-шателье.смещение химического равновесия.

Положение химического равновесия зависит от следующих парамктров реакции: температуры, давления и концентрации. Влияние, которое оказывают эти факторы на химическую реакцию, подчиняются закономерности, которая была высказана в общем виде в 1884 году французским ученым Ле-Шателье. Современная формулировка принципа Ле-Шателье такова:

Если на систему,находящуюся в состоянии равновесия, оказать внешнее воздействие, то система перейдет в другое состояние так, чтобы уменьшить эффект внешнего воздействия.

1. Влияние температуры. В каждой обратимой реакции одно из направлений отвечает экзотермическому процессу, а другое - эндотермическому.

N2 + 3H2 принцип ле-шателье.смещение химического равновесия. - student2.ru 2NH3 + Q

Прямая реакция - экзотермическая, а обратная реакция - эндотермическая. Влияние изменения температуры на положение химического равновесия подчиняется следующим правилам:

При повышении температуры химическое равновесие смещается в направлении эндотермической реакции, при понижении температуры - в направлении экзотермической реакции.

2. Влияние давления. Во всех реакциях с участием газообразных веществ, сопровождающихся изменением объема за счет изменения количества вещества при переоходе от исходных веществ к продуктам, на положение равновесия влияет давление в системе.
Влияние давления на положение равновесия подчиняется следующим правилам:

При повышении давления равновесие сдвигается в направлении образования веществ (исходных или продуктов) с меньшим объемом; при понижении давления равновесие сдвигается в направлении образования веществ с большим объемом

принцип ле-шателье.смещение химического равновесия. - student2.ru

Таким образом, при переходе от исходных веществ к продуктам объем газов уменьшился вдвое. Значит, при повышении давления равновесие смещается в сторону образования NH3, о чем свидетельствуют следующие данные для реакции синтеза аммиака при 400 0С:

давление, МПа 0,1
объемная доля NH3, % 0,4

3. Влияние концентрации. Влияние концентрации на состояние равновесия подчиняется следующим правилам:

При повышении концентрации одного из исходных веществ равновесие сдвигается в направлении образования продуктов реакции; при повышении концентрации одного из продуктов реакции равновесие сдвигается в направлении образования исходных веществ.

Окислители и восстановители.Простые и сложные вещества.Процессы окисления и восстановления.

Окислитель-принимает электроны, понижает степень окисления

Восстановитель-отдает электроны, понижает степень окисления

Окисление –процесс отдачи электронов

Восстановление-процесс принятия электронов

Простые вещества — это вещества, образованные из атомов одного элемента.(С,Fe,Cl2,и т.д.)

Сложные вещества, или химические соединения, -- это вещества, образованные атомами разных элементов.(CuO,H2SO4,CO2 ит.д.)

№37 Окислительные свойства KMnO4 и применение в медицине

Медицинское применение

Разбавленные растворы (около 0,1 %) перманганата калия нашли широчайшее применение в медицине как антисептическое средство, для полоскания горла, промывания ран, обработки ожогов. В качестве рвотного средства для приёма внутрь при некоторых отравлениях используют разбавленный раствор.

Окислительные свойства перманганата калия в кислой среде:
2KMnO4+10KJ+8H2SO4(р)=2MnSO4+6K2SO4+5J2+8H2O
Mn7++5е=Mn2+
2J--2е=J20
2KMnO4+10FeSO4+8H2SO4(р)=2MnSO4+K2SO4+5Fe2(SO4)3+8H2O
Mn7++5е=Mn2+
Fe2+-е=Fe3+
2KMnO4+5Na2SO3+3H2SO4(р)=2MnSO4+K2SO4+5Na2SO4+3H2O
Mn7++5е=Mn2+
S4+-2е=S6+
Окислительные свойства перманганата калия в нейтральной среде:
2KMnO4+3Na2SO3+H2O=2MnO2+K2SO4+3Na2SO4+2KOH
Mn7++3е=Mn4+
S4+-2е=S6+
2KMnO4+3MnSO4+2H2O=5MnO2+K2SO4+2H2SO4
Mn7++3е=Mn4+
Mn2+-2е=Mn4+
2KMnO4+6KI+4H2O=2MnO2+3I20+8KOH
Mn7++3е=Mn4+
2J--2е=J20
Окислительные свойства перманганата калия в щелочной среде:
2KMnO4+Na2SO3+2KOH=2K2MnO4+Na2SO4+H2O
Mn7++1е=Mn6+
S4+-2е=S6+

№38 окислительно –востоновительная двойственность свойств пероксид водорода И применение

Окислительно-восстановительные свойства

Пероксид водорода обладает окислительными, а также восстановительными свойствами. Он окисляет нитриты в нитраты, выделяет иод из иодидов металлов, расщепляетненасыщенные соединения по месту двойных связей. Пероксид водорода восстанавливает соли золота и серебра, а также кислород при реакции с водным раствором перманганата калия в кислой среде.

При восстановлении Н2O2 образуется Н2O или ОН-, например: принцип ле-шателье.смещение химического равновесия. - student2.ru

При действии сильных окислителей H2O2 проявляет восстановительные свойства, выделяя свободный кислород: принцип ле-шателье.смещение химического равновесия. - student2.ru

Реакцию KMnO4 с Н2O2 используют в химическом анализе для определения содержания Н2O2:

принцип ле-шателье.смещение химического равновесия. - student2.ru

Окисление органических соединений пероксидом водорода (например, сульфидов и тиолов) целесообразно проводить в среде уксусной кислоты.

Применение. В медицине растворы пероксида водорода применяются как антисептическое средство. При контакте с повреждённой кожей и слизистыми пероксид водорода под влиянием фермента каталазы распадается с выделением кислорода, что способствует сворачиванию крови[источник не указан 245 дней] и создаёт неблагоприятные условия для развития микроорганизмов. Однако такое действие непродолжительно и обладает слабым эффектом. Тем не менее, пероксид водорода (аптечное название — перекись водорода, 3 %) применяется при первичной обработке ран (в том числе открытых).

№39

№40 Окислительно-восстановительные потенциалы

Количественной мерой окислительной способности окислителя (и одновременно восстановительной способностиего восстановленной формы) является электрический потенциал электрода φ (электродный потенциал), на котором одновременно и с равными скоростями протекают полуреакция его восстановления и обратная ей полуреакция окисления соответствующей восстановленной формы.

Этот окислительно-восстановительный потенциал измеряется по отношению к стандартному водородному электроду и характеризует пару «окисленная форма – восстановленная форма» (поэтому выражения «потенциал окислителя» и «потенциал восстановителя», строго говоря, неверны). Чем выше потенциал пары, тем сильнее выражена окислительная способность окислителя и, соответственно, слабее – восстановительная способность восстановителя.

И напротив: чем ниже потенциал (вплоть до отрицательных значений), тем сильнее выражены восстановительные свойства восстановленной формы и слабее - окислительные свойства сопряженного с ней окислителя.

Направление протекания реакции Движущие силы химической реакции обусловлены ее стремлением к уменьшению запаса энергии, т.е. к уменьшению энтальпии при p = const и ее стремлением к увеличению энтропии.

В ходе химической реакции участвующие частицы перегруппировываются таким образом, чтобы уменьшалась энергия системы; это проявляется в их сближении и взаимодействии. Вместе с тем реагирующие частицы обладают отчетливой тенденцией к беспорядочному расположению. Эти два фактора обусловливают химическую обратимость реакций; преобладающее направление реакции определяется значением и знаком величин ΔH и ΔS.

критерием самопроизвольного протекания химических реакций является отрицательное значение энергии Гиббса: ΔG < 0

Для экзотермических реакций (ΔH < 0) величина ΔG также, как правило, меньше нуля, поскольку в уравнении ΔG = ΔH - TΔS при ΔS > 0 вычитаемое будет всегда отрицательным, а при ΔS < 0 - положительным, но небольшим по значению вплоть до очень высоких температур, и, следовательно, не превышающим отрицательного значения ΔH.

Для эндотермических реакций (ΔH > 0), имеющих ΔS < 0, их протекание в заданном направлении невозможно ни при какой температуре, т.к. всегда ΔG > 0. Для реакций с ΔS > 0 их протекание возможно, но только при таких высоких температурах, когда вычитаемое (- TΔS) превысит положительное значение энтальпии реакции.

№42

Наши рекомендации