Studimi i parametrave të sistemit, duke përfshirë substancat fillestare dhe produktet e reagimit, bën të mundur zbulimin e faktorëve që ndryshojnë ekuilibri kimik dhe të çojë në ndryshimin e dëshiruar. Bazuar në përfundimet e Le Chatelier, Brown dhe shkencëtarë të tjerë në lidhje me metodat e kryerjes së reaksioneve të kthyeshme, teknologjive industriale, duke lejuar kryerjen e proceseve që më parë dukeshin të pamundura, për të marrë përfitime ekonomike.
Shumëllojshmëri procesesh kimike
Sipas karakteristikave të efektit termik, shumë reagime klasifikohen si ekzotermike ose endotermike. Të parët shkojnë me formimin e nxehtësisë, për shembull, oksidimi i karbonit, hidratimi i acidit sulfurik të koncentruar. Lloji i dytë i ndryshimeve shoqërohet me thithjen e energjisë termike. Shembuj të reaksioneve endotermike: dekompozimi i karbonatit të kalciumit me formimin e gëlqeres së shuar dhe dioksidit të karbonit, formimi i hidrogjenit dhe karbonit gjatë dekompozimit termik të metanit. Në ekuacionet e proceseve ekzo- dhe endotermike, është e nevojshme të tregohet efekti termik. Rishpërndarja e elektroneve ndërmjet atomeve të substancave reaguese ndodh në reaksionet redoks. Katër lloje të proceseve kimike dallohen sipas karakteristikave të reaktantëve dhe produkteve:
Për të karakterizuar proceset, është e rëndësishme plotësia e ndërveprimit të përbërjeve reaguese. Kjo veçori qëndron në bazë të ndarjes së reaksioneve në të kthyeshme dhe të pakthyeshme.
Kthyeshmëria e reaksioneve
Proceset e kthyeshme përbëjnë shumicën e fenomeneve kimike. Arsimi produktet përfundimtare e reaktantëve është një reaksion i drejtpërdrejtë. Në të kundërt, substancat fillestare merren nga produktet e dekompozimit ose sintezës së tyre. Në përzierjen reaguese, lind një ekuilibër kimik, në të cilin fitohen aq përbërës sa zbërthehen molekulat fillestare. Në proceset e kthyeshme, në vend të shenjës "=" midis reaktantëve dhe produkteve, përdoren simbolet "↔" ose "⇌". Shigjetat mund të jenë të pabarabarta në gjatësi, gjë që shoqërohet me dominimin e një prej reagimeve. Në ekuacionet kimike, mund të tregohen karakteristikat agregate të substancave (g - gaze, w - lëngje, m - lëndë të ngurta). I madh vlerë praktike kanë metoda të bazuara shkencërisht për të ndikuar në proceset e kthyeshme. Kështu, prodhimi i amoniakut u bë fitimprurës pas krijimit të kushteve që zhvendosin ekuilibrin drejt formimit të produktit të synuar: 3H 2 (g) + N 2 (g) ⇌ 2NH 3 (g). Dukuritë e pakthyeshme çojnë në shfaqjen e një përbërjeje të patretshme ose pak të tretshme, në formimin e një gazi që largohet nga sfera e reaksionit. Këto procese përfshijnë shkëmbimin e joneve, dekompozimin e substancave.
Ekuilibri kimik dhe kushtet për zhvendosjen e tij
Disa faktorë ndikojnë në karakteristikat e proceseve të përparme dhe të kundërta. Një prej tyre është koha. Përqendrimi i substancës së marrë për reaksion zvogëlohet gradualisht, dhe përbërja përfundimtare rritet. Reagimi i drejtimit përpara është gjithnjë e më i ngadalshëm, procesi i kundërt po fiton shpejtësi. Në një interval të caktuar, dy procese të kundërta shkojnë në mënyrë sinkrone. Ndërveprimi ndërmjet substancave ndodh, por përqendrimet nuk ndryshojnë. Arsyeja është ekuilibri kimik dinamik i vendosur në sistem. Ruajtja ose modifikimi i tij varet nga:
- kushtet e temperaturës;
- përqendrimet e përbërjes;
- presioni (për gazrat).
Zhvendosja në ekuilibrin kimik
Në 1884, A. L. Le Chatelier, një shkencëtar i shquar nga Franca, propozoi një përshkrim të mënyrave për të nxjerrë një sistem nga një gjendje ekuilibri dinamik. Metoda bazohet në parimin e veprimit të nivelimit faktorët e jashtëm. Le Chatelier tërhoqi vëmendjen për faktin se proceset lindin në përzierjen reaguese që kompensojnë ndikimin e forcave të jashtme. Parimi i formuluar nga studiuesi francez thotë se një ndryshim i kushteve në një gjendje ekuilibri favorizon rrjedhën e një reaksioni që dobëson një ndikim të jashtëm. Zhvendosja e ekuilibrit i bindet këtij rregulli, vërehet kur ndryshon përbërja, kushtet e temperaturës dhe presioni. Teknologjitë e bazuara në gjetjet e shkencëtarëve përdoren në industri. Shumë proceset kimike, të cilat konsideroheshin praktikisht të pazbatueshme, kryhen falë metodave të zhvendosjes së ekuilibrit.
Ndikimi i përqendrimit
Një ndryshim në ekuilibër ndodh nëse disa komponentë hiqen nga zona e ndërveprimit ose futen pjesë shtesë të një substance. Heqja e produkteve nga përzierja e reaksionit zakonisht shkakton një rritje të shkallës së formimit të tyre, ndërsa shtimi i substancave, përkundrazi, çon në zbërthimin e tyre mbizotërues. Në procesin e esterifikimit, acidi sulfurik përdoret për dehidrim. Kur futet në sferën e reaksionit, rendimenti i metilacetatit rritet: CH 3 COOH + CH 3 OH ↔ CH 3 COOSH 3 + H 2 O. Nëse shtoni oksigjen që ndërvepron me dioksidin e squfurit, atëherë ekuilibri kimik zhvendoset drejt reagimi i drejtpërdrejtë i formimit të trioksidit të squfurit. Oksigjeni lidhet me molekulat e SO 3, përqendrimi i tij zvogëlohet, gjë që është në përputhje me rregullin e Le Chatelier për proceset e kthyeshme.
Ndryshimi i temperaturës
Proceset që shkojnë me thithjen ose çlirimin e nxehtësisë janë endo- dhe ekzotermike. Për të zhvendosur ekuilibrin, përdoret ngrohja ose heqja e nxehtësisë nga përzierja reaguese. Një rritje e temperaturës shoqërohet me një rritje të shkallës së fenomeneve endotermike në të cilat thithet energji shtesë. Ftohja çon në avantazhin e proceseve ekzotermike që çlirojnë nxehtësinë. Gjatë bashkëveprimit të dioksidit të karbonit me qymyrin, ngrohja shoqërohet me një rritje të përqendrimit të monoksidit, dhe ftohja çon në formimin mbizotërues të blozës: CO 2 (g) + C (t) ↔ 2CO (g).
Ndikimi i presionit
Ndryshimi i presionit - faktor i rëndësishëm për përzierjet reaguese, duke përfshirë përbërjet e gazta. Ju gjithashtu duhet t'i kushtoni vëmendje ndryshimit në vëllimet e substancave fillestare dhe rezultuese. Një ulje e presionit çon në një shfaqje mbizotëruese të fenomeneve në të cilat vëllimi i përgjithshëm i të gjithë përbërësve rritet. Rritja e presionit e drejton procesin në drejtim të zvogëlimit të vëllimit të të gjithë sistemit. Ky model vërehet në reagimin e formimit të amoniakut: 0,5N 2 (g) + 1,5H 2 (g) ⇌ NH 3 (g). Një ndryshim në presion nuk do të ndikojë në ekuilibrin kimik në ato reaksione që zhvillohen në një vëllim konstant.
Kushtet optimale për zbatimin e procesit kimik
Krijimi i kushteve për zhvendosjen e ekuilibrit përcakton kryesisht zhvillimin e modernes teknologjitë kimike. Përdorimi praktik teori shkencore kontribuon në rezultate optimale të prodhimit. Shembulli më i mrekullueshëm është prodhimi i amoniakut: 0,5N 2 (g) + 1,5H 2 (g) ⇌ NH 3 (g). Një rritje në përmbajtjen e molekulave N 2 dhe H 2 në sistem është e favorshme për sintezën e një substance komplekse nga ato të thjeshta. Reagimi shoqërohet me lëshimin e nxehtësisë, kështu që një ulje e temperaturës do të shkaktojë një rritje të përqendrimit të NH 3. Vëllimi i përbërësve fillestarë është më i madh se vëllimi i produktit të synuar. Një rritje e presionit do të sigurojë një rritje të rendimentit të NH 3.
Në kushtet e prodhimit, zgjidhet raporti optimal i të gjithë parametrave (temperatura, përqendrimi, presioni). Për më tepër, zona e kontaktit midis reaktantëve ka një rëndësi të madhe. Në sistemet e ngurta heterogjene, një rritje e sipërfaqes çon në një rritje të shpejtësisë së reagimit. Katalizatorët rrisin shpejtësinë e reaksioneve të përparme dhe të kundërta. Përdorimi i substancave me veti të tilla nuk çon në një ndryshim të ekuilibrit kimik, por përshpejton fillimin e tij.
Artikulli kryesor: Parimi Le Chatelier-Brown
Pozicioni i ekuilibrit kimik varet nga parametrat e mëposhtëm të reaksionit: temperatura, presioni dhe përqendrimi. Ndikimi që këta faktorë kanë në një reaksion kimik i bindet modelit që u shpreh në pamje e përgjithshme në 1885 nga shkencëtari francez Le Chatelier.
Faktorët që ndikojnë në ekuilibrin kimik:
1) temperatura
Me rritjen e temperaturës, ekuilibri kimik zhvendoset drejt një reaksioni endotermik (përthithës) dhe ndërsa zvogëlohet, drejt një reaksioni ekzotermik (izolimi).
CaCO 3 =CaO+CO 2 -Q t →, t↓ ←
N 2 +3H 2 ↔2 NH 3 +Q t ←, t↓ →
2) presioni
Kur presioni rritet, ekuilibri kimik zhvendoset drejt një vëllimi më të vogël të substancave, dhe kur zvogëlohet, drejt një vëllimi më të madh. Ky parim vlen vetëm për gazrat, d.m.th. nëse trupat e ngurtë përfshihen në reaksion, ato nuk merren parasysh.
CaCO 3 =CaO+CO 2 P ←, P↓ →
1mol=1mol+1mol
3) përqendrimi i substancave fillestare dhe produkteve të reaksionit
Me rritjen e përqendrimit të njërës prej substancave fillestare, ekuilibri kimik zhvendoset drejt produkteve të reaksionit, dhe me një rritje të përqendrimit të produkteve të reaksionit, drejt substancave fillestare.
S 2 +2O 2 =2SO 2 [S],[O] →, ←
Katalizatorët nuk ndikojnë në zhvendosjen e ekuilibrit kimik!
Karakteristikat bazë sasiore të ekuilibrit kimik: konstanta e ekuilibrit kimik, shkalla e shndërrimit, shkalla e disociimit, rendimenti ekuilibër. Shpjegoni kuptimin e këtyre sasive në shembullin e reaksioneve kimike specifike.
Në termodinamikën kimike, ligji i veprimit të masës lidh aktivitetet e ekuilibrit të materialeve fillestare dhe produkteve të reaksionit, sipas relacionit:
Aktiviteti i substancave. Në vend të aktivitetit, mund të përdoret përqendrimi (për një reaksion në një zgjidhje ideale), presionet e pjesshme (reaksioni në një përzierje gazesh ideale), fugaciteti (reaksioni në një përzierje gazesh reale);
Koeficienti stekiometrik (për substancat fillestare supozohet të jetë negativ, për produktet - pozitiv);
Konstanta e ekuilibrit kimik. Indeksi "a" këtu nënkupton përdorimin e vlerës së aktivitetit në formulë.
Efikasiteti i reaksionit zakonisht vlerësohet duke llogaritur rendimentin e produktit të reaksionit (Seksioni 5.11). Megjithatë, ju mund të vlerësoni gjithashtu efikasitetin e reaksionit duke përcaktuar se cila pjesë e substancës më të rëndësishme (zakonisht më e shtrenjtë) u shndërrua në produktin e reaksionit të synuar, për shembull, cila pjesë e SO 2 u shndërrua në SO 3 gjatë prodhimit të sulfurit. acid, pra gjeni shkalla e konvertimit substancë origjinale.
Le një skemë të shkurtër të reagimit në vazhdim
Pastaj shkalla e shndërrimit të substancës A në substancë B (A) përcaktohet nga ekuacioni i mëposhtëm
ku n proreag (A) është sasia e substancës së reagentit A që reagoi për të formuar produktin B, dhe n fillestar (A) - sasia fillestare e substancës së reagentit A. 
Natyrisht, shkalla e transformimit mund të shprehet jo vetëm në aspektin e sasisë së substancës, por edhe në terma të çdo sasie proporcionale me të: numrin e molekulave (njësitë e formulës), masën, vëllimin.
Nëse reaktanti A merret në mungesë dhe humbja e produktit B mund të neglizhohet, atëherë shkalla e shndërrimit të reaktantit A është zakonisht e barabartë me rendimentin e produktit B.
Një përjashtim janë reagimet në të cilat materiali fillestar konsumohet dukshëm për të formuar disa produkte. Kështu, për shembull, në reagim
Cl 2 + 2KOH \u003d KCl + KClO + H 2 O
klori (reagjenti) shndërrohet në mënyrë të barabartë në klorur kaliumi dhe hipoklorit të kaliumit. Në këtë reaksion, edhe me një rendiment 100% të KClO, shkalla e shndërrimit të klorit në të është 50%.
Sasia e njohur për ju - shkalla e protolizës (paragrafi 12.4) - është një rast i veçantë i shkallës së konvertimit:
Në kuadër të TED quhen sasi të ngjashme shkalla e disociimit acide ose baza (të referuara edhe si shkalla e protolizës). Shkalla e disociimit lidhet me konstantën e disociimit sipas ligjit të hollimit Ostwald.
Në kuadrin e së njëjtës teori, ekuilibri i hidrolizës karakterizohet nga shkalla e hidrolizës (h), duke përdorur shprehjet e mëposhtme që e lidhin atë me përqendrimin fillestar të substancës ( me) dhe konstantet e disociimit të acideve të dobëta (K HA) dhe bazave të dobëta të formuara gjatë hidrolizës ( K MSH):
Shprehja e parë është e vlefshme për hidrolizën e një kripe të një acidi të dobët, e dyta për një kripë të një baze të dobët dhe e treta për një kripë të një acidi të dobët dhe një bazë të dobët. Të gjitha këto shprehje mund të përdoren vetëm për solucione të holluara me një shkallë hidrolize jo më shumë se 0,05 (5%).
Zakonisht, rendimenti ekuilibër përcaktohet nga konstanta e njohur e ekuilibrit, me të cilën shoqërohet në çdo rast të veçantë me një raport të caktuar.
Rendimenti i produktit mund të ndryshohet duke zhvendosur ekuilibrin e reaksionit në procese të kthyeshme, nga ndikimi i faktorëve të tillë si temperatura, presioni, përqendrimi.
Në përputhje me parimin Le Chatelier, shkalla e ekuilibrit të shndërrimit rritet me rritjen e presionit gjatë reaksioneve të thjeshta, ndërsa në raste të tjera vëllimi i përzierjes së reaksionit nuk ndryshon dhe rendimenti i produktit nuk varet nga presioni.
Ndikimi i temperaturës në rendimentin e ekuilibrit, si dhe në konstantën e ekuilibrit, përcaktohet nga shenja e efektit termik të reaksionit.
Për një vlerësim më të plotë të proceseve të kthyeshme, përdoret i ashtuquajturi rendiment nga teoria (rendimenti nga ekuilibri), i cili është i barabartë me raportin e produktit të përftuar realisht w me sasinë që do të ishte marrë në gjendjen e ekuilibrit. .
SHKARTËSIMI TERMIK kimik
një reagim i zbërthimit të kthyeshëm të një substance të shkaktuar nga një rritje e temperaturës.
Me T. d., nga një substancë formohen disa (2H2H + OSaO + CO) ose një substancë më e thjeshtë.
Ekuilibri etj vendoset sipas ligjit masiv në fuqi. Ajo
mund të karakterizohet ose nga konstanta e ekuilibrit ose nga shkalla e disociimit
(raporti i numrit të molekulave të kalbura me numrin total të molekulave). AT
në shumicën e rasteve, T. d. shoqërohet me thithjen e nxehtësisë (rritje
entalpi
DN>0); prandaj, në përputhje me parimin Le Chatelier-Brown
ngrohja e intensifikon atë, përcaktohet shkalla e zhvendosjes së T. d. me temperaturë
vlera absolute e DN. Presioni e pengon T. d. sa më i fortë, aq më i madh
ndryshimi (rritja) e numrit të moleve (Di) të substancave të gazta
shkalla e disociimit nuk varet nga presioni. Nëse trupat e ngurtë nuk janë
formojnë tretësirë të ngurtë dhe nuk janë në gjendje shumë të shpërndarë,
atëherë presioni T. d. përcaktohet në mënyrë unike nga temperatura. Për të zbatuar T.
e. substanca të ngurta (okside, hidrate kristalore, etj.)
është e rëndësishme të dihet
temperatura, në të cilën presioni i disociimit bëhet i barabartë me atë të jashtëm (në veçanti,
presioni atmosferik. Meqenëse gazi që ikën mund të kapërcejë
presionin e ambientit, pastaj me arritjen e kësaj temperature, procesi i dekompozimit
menjëherë intensifikohet.
Varësia e shkallës së disociimit nga temperatura: shkalla e disociimit rritet me rritjen e temperaturës (rritja e temperaturës çon në një rritje të energjisë kinetike të grimcave të tretura, e cila kontribuon në kalbjen e molekulave në jone) 
Shkalla e shndërrimit të lëndëve fillestare dhe rendimenti ekuilibër i produktit. Metodat për llogaritjen e tyre në një temperaturë të caktuar. Çfarë të dhënash nevojiten për këtë? Jepni një skemë për llogaritjen e cilësdo prej këtyre karakteristikave sasiore të ekuilibrit kimik duke përdorur një shembull arbitrar.
Shkalla e konvertimit është sasia e reagentit të reaguar në lidhje me sasinë e tij fillestare. Për reaksionin më të thjeshtë, ku është përqendrimi në hyrje në reaktor ose në fillim të procesit periodik, është përqendrimi në dalje të reaktorit ose momenti aktual i procesit periodik. Për një reagim arbitrar, për shembull, 
, në përputhje me përkufizimin, formula e llogaritjes është e njëjtë: . Nëse ka disa reagjentë në reaksion, atëherë shkalla e konvertimit mund të llogaritet për secilën prej tyre, për shembull, për reaksionin 
Varësia e shkallës së shndërrimit nga koha e reagimit përcaktohet nga ndryshimi i përqendrimit të reagentit me kohën. Në momentin fillestar të kohës, kur asgjë nuk ka ndryshuar, shkalla e transformimit është e barabartë me zero. Më pas, me konvertimin e reagentit, shkalla e konvertimit rritet. Për një reagim të pakthyeshëm, kur asgjë nuk e pengon reagentin të konsumohet plotësisht, vlera e tij priret (Fig. 1) në unitet (100%). 
Fig.1 Sa më e lartë të jetë shkalla e konsumit të reagentit, e përcaktuar nga vlera e konstantës së shpejtësisë, aq më shpejt rritet shkalla e konvertimit, e cila tregohet në figurë. Nëse reaksioni është i kthyeshëm, atëherë kur reaksioni tenton drejt ekuilibrit, shkalla e konvertimit tenton në një vlerë ekuilibri, vlera e së cilës varet nga raporti i konstanteve të shpejtësisë së reaksioneve të përparme dhe të kundërta (në konstantën e ekuilibrit) (Fig. . 2). 
Fig.2 Rendimenti i produktit të synuar Rendimenti i produktit është sasia e produktit të synuar të përftuar në të vërtetë, e lidhur me sasinë e këtij produkti që do të ishte marrë nëse i gjithë reagjenti do të kishte kaluar në këtë produkt (deri në sasinë maksimale të mundshme prej produkti që rezulton). Ose (nëpërmjet reagentit): sasia e reagentit e konvertuar në të vërtetë në produktin e synuar, pjesëtuar me sasinë fillestare të reagentit. Për reagimin më të thjeshtë, rendimenti është, dhe duke pasur parasysh se për këtë reagim, 
, d.m.th. për reaksionin më të thjeshtë, rendimenti dhe shkalla e konvertimit janë një dhe e njëjta sasi. Nëse transformimi ndodh me një ndryshim në sasinë e substancave, për shembull, atëherë, në përputhje me përkufizimin, koeficienti stekiometrik duhet të përfshihet në shprehjen e llogaritur. Në përputhje me përkufizimin e parë, sasia imagjinare e produktit të marrë nga e gjithë sasia fillestare e reagentit do të jetë gjysma e sasisë fillestare të reagentit për këtë reaksion, d.m.th. , dhe formula e llogaritjes. Në përputhje me përkufizimin e dytë, sasia e reagentit e konvertuar në të vërtetë në produktin e synuar do të jetë dy herë më e madhe se sasia e këtij produkti të formuar, d.m.th. , pastaj formula e llogaritjes . Natyrisht, të dyja shprehjet janë të njëjta. Për një reagim më kompleks, formulat e llogaritjes shkruhen saktësisht në të njëjtën mënyrë në përputhje me përkufizimin, por në këtë rast rendimenti nuk është më e barabartë me shkallën transformimet. Për shembull, për reagimin 
. Nëse ka disa reagentë në reaksion, rendimenti mund të llogaritet për secilin prej tyre; nëse, përveç kësaj, ka disa produkte të synuara, atëherë rendimenti mund të llogaritet për çdo produkt të synuar për çdo reagent. Siç mund të shihet nga struktura e formulës së llogaritjes (emëruesi përmban një vlerë konstante), varësia e rendimentit nga koha e reagimit përcaktohet nga varësia kohore e përqendrimit të produktit të synuar. Kështu, për shembull, për reagimin 
kjo varësi duket si në Fig.3. 
Fig.3
Shkalla e shndërrimit si karakteristikë sasiore e ekuilibrit kimik. Si do të ndikojë rritja e presionit total dhe temperaturës në shkallën e shndërrimit të reagentit ... në një reaksion në fazë gazi: ( duke pasur parasysh ekuacionin)? Jepni arsyetimin e përgjigjes dhe shprehjet matematikore përkatëse.
kthyeshmëria e kimikateve. reagimet. Ekuilibri kimik dhe kushtet e zhvendosjes së tij, zbatimi praktik.
Të gjitha reaksionet kimike mund të ndahen në të kthyeshme dhe të pakthyeshme.
Reagimet e kthyeshme nuk përfundojnë: në një reaksion të kthyeshëm, asnjë nga reaktantët nuk konsumohet plotësisht. Një reagim i kthyeshëm mund të vazhdojë në të dy drejtimet përpara dhe të kundërta. Reaksionet kimike të kthyeshme shkruhen si një ekuacioni kimik me shenjën e kthyeshmërisë: .
Një reagim që shkon nga e majta në të djathtë quhet drejt reagimi, dhe nga e djathta në të majtë - e kundërta .
Shumica reaksionet kimike e kthyeshme. Për shembull, një reaksion i kthyeshëm është ndërveprimi i hidrogjenit me avullin e jodit:
Fillimisht, kur materialet fillestare përzihen, shpejtësia e reaksionit përpara është e lartë dhe shpejtësia e reagimit të kundërt është zero. Ndërsa reaksioni vazhdon, materialet fillestare konsumohen dhe përqendrimet e tyre bien. Si rezultat, shpejtësia e reagimit përpara zvogëlohet. Në të njëjtën kohë, shfaqen produkte të reagimit dhe përqendrimi i tyre rritet. Prandaj, reaksioni i kundërt fillon të ndodhë dhe shkalla e tij rritet gradualisht. Kur ritmet e reaksioneve të përparme dhe të kundërta bëhen të njëjta, bilanci kimik.
Në gjendjen e ekuilibrit kimik ndikojnë: 1) përqendrimi i substancave
2) temperatura
3) presioni
Kur një nga këta parametra ndryshon, ekuilibri kimik prishet dhe përqendrimet e të gjithë reaktantëve do të ndryshojnë derisa të vendoset një ekuilibër i ri. Një kalim i tillë i sistemit nga një gjendje në tjetrën quhet zhvendosje. Drejtimi i zhvendosjes së ekuilibrit kimik përcaktohet nga parimi
Le Chatelier: Nëse ushtrohet ndonjë efekt në një sistem që është në ekuilibër kimik, atëherë si rezultat i proceseve që ndodhin në të, ekuilibri do të zhvendoset në një drejtim të tillë që efekti do të ulet.. Për shembull, kur një nga substancat pjesëmarrëse në reaksion futet në sistem, ekuilibri zhvendoset drejt konsumit të kësaj substance. Kur presioni rritet, ai zhvendoset në mënyrë që presioni në sistem të ulet. Kur temperatura rritet, ekuilibri zhvendoset drejt një reaksioni endotermik, temperatura në sistem bie.
Reagimet e pakthyeshme janë ato që vazhdojnë deri në përfundim. – deri në konsumimin e plotë të njërit prej reaktantëve. Kushtet për pakthyeshmërinë e reaksioneve kimike:
| | | ligjërata e radhës ==> | |
| Llojet e lidhjeve kimike: jonike, metalike, kovalente (polare, jopolare), hidrogjeni. | | |
Ekuilibri kimik dhe parimet e zhvendosjes së tij (parimi i Le Chatelier)
Në reaksionet e kthyeshme, në kushte të caktuara, mund të ndodhë një gjendje e ekuilibrit kimik. Kjo është gjendja në të cilën shpejtësia e reaksionit të kundërt bëhet e barabartë me shpejtësinë e reagimit përpara. Por për të zhvendosur ekuilibrin në një drejtim ose në një tjetër, është e nevojshme të ndryshohen kushtet për reagimin. Parimi i zhvendosjes së ekuilibrit është parimi i Le Chatelier.
Dispozitat themelore:
1. Një ndikim i jashtëm në një sistem që është në gjendje ekuilibri çon në një zhvendosje të këtij ekuilibri në drejtimin në të cilin efekti i ndikimit të prodhuar dobësohet.
2. Me rritjen e përqendrimit të njërës prej substancave reaguese, ekuilibri zhvendoset drejt konsumimit të kësaj lënde, me uljen e përqendrimit, ekuilibri zhvendoset drejt formimit të kësaj lënde.
3. Me rritjen e presionit, ekuilibri zhvendoset drejt zvogëlimit të sasisë substanca të gazta, pra në drejtim të uljes së presionit; kur presioni ulet, ekuilibri zhvendoset në drejtim të rritjes së sasive të substancave të gazta, pra në drejtim të rritjes së presionit. Nëse reaksioni vazhdon pa ndryshuar numrin e molekulave të substancave të gazta, atëherë presioni nuk ndikon në pozicionin e ekuilibrit në këtë sistem.
4. Me një rritje të temperaturës, ekuilibri zhvendoset drejt një reaksioni endotermik, me një ulje të temperaturës - drejt një reaksioni ekzotermik.
Për parimet, falenderojmë manualin "Fillimet e kimisë" Kuzmenko N.E., Eremin V.V., Popkov V.A.
PËRDORIMI i detyrave për ekuilibrin kimik (më parë A21)
Detyra numër 1.
H2S(g) ↔ H2(g) + S(g) - Q
1. Presion
2. Rritja e temperaturës
3. reduktimi i presionit
Shpjegim: për të filluar, merrni parasysh reaksionin: të gjitha substancat janë gaze dhe në anën e djathtë ka dy molekula produktesh, dhe në anën e majtë ka vetëm një, reaksioni është gjithashtu endotermik (-Q). Prandaj, merrni parasysh ndryshimin e presionit dhe temperaturës. Ne kemi nevojë që ekuilibri të zhvendoset drejt produkteve të reaksionit. Nëse rrisim presionin, atëherë ekuilibri do të zhvendoset drejt një uljeje të vëllimit, domethënë drejt reagentëve - kjo nuk na përshtatet. Nëse e rrisim temperaturën, atëherë ekuilibri do të zhvendoset drejt reaksionit endotermik, në rastin tonë drejt produkteve, gjë që kërkohej. Përgjigja e saktë është 2.
Detyra numër 2.
Ekuilibri kimik në sistem
SO3(g) + NO(g) ↔ SO2(g) + NO2(g) - Q
do të zhvendoset drejt formimit të reagentëve në:
1. Rritja e përqendrimit të NO
2. Rritja e përqendrimit të SO2
3. Rritja e temperaturës
4. Rritja e presionit
Shpjegim: të gjitha substancat janë gaze, por vëllimet në anën e djathtë dhe të majtë të ekuacionit janë të njëjta, kështu që presioni nuk do të ndikojë në ekuilibrin në sistem. Konsideroni një ndryshim në temperaturë: ndërsa temperatura rritet, ekuilibri zhvendoset drejt një reaksioni endotermik, pikërisht drejt reaktantëve. Përgjigja e saktë është 3.
Detyra numër 3.
Në sistem
2NO2(g) ↔ N2O4(g) + Q
zhvendosja e ekuilibrit në të majtë do të kontribuojë në
1. Rritja e presionit
2. Rritja e përqendrimit të N2O4
3. Ulja e temperaturës
4. Prezantimi i katalizatorit
Shpjegim: Le t'i kushtojmë vëmendje faktit që vëllimet e substancave të gazta në pjesën e djathtë dhe të majtë të ekuacionit nuk janë të barabarta, prandaj, një ndryshim në presion do të ndikojë në ekuilibrin në këtë sistem. Domethënë, me rritjen e presionit, ekuilibri zhvendoset drejt zvogëlimit të sasisë së substancave të gazta, pra djathtas. Nuk na shkon. Reagimi është ekzotermik, prandaj, një ndryshim në temperaturë do të ndikojë gjithashtu në ekuilibrin e sistemit. Me uljen e temperaturës, ekuilibri do të zhvendoset drejt reaksionit ekzotermik, domethënë edhe djathtas. Me rritjen e përqendrimit të N2O4, ekuilibri zhvendoset drejt konsumit të kësaj lënde, pra majtas. Përgjigja e saktë është 2.
Detyra numër 4.
Në reagim
2Fe(t) + 3H2O(g) ↔ 2Fe2O3(t) + 3H2(g) - Q
ekuilibri do të zhvendoset drejt produkteve të reaksionit
1. Presion
2. Shtimi i një katalizatori
3. Shtimi i hekurit
4. Shtimi i ujit
Shpjegim: numri i molekulave në anën e djathtë dhe të majtë është i njëjtë, kështu që një ndryshim në presion nuk do të ndikojë në ekuilibrin në këtë sistem. Konsideroni një rritje të përqendrimit të hekurit - ekuilibri duhet të zhvendoset drejt konsumit të kësaj substance, domethënë djathtas (drejt produkteve të reagimit). Përgjigja e saktë është 3.
Detyra numër 5.
Ekuilibri kimik
H2O(g) + C(t) ↔ H2(g) + CO(g) - Q
do të zhvendoset drejt formimit të produkteve në rastin e
1. Rritja e presionit
2. Rritja e temperaturës
3. Rritja e kohës së procesit
4. Aplikacionet e katalizatorëve
Shpjegim: një ndryshim në presion nuk do të ndikojë në ekuilibrin në një sistem të caktuar, pasi jo të gjitha substancat janë të gazta. Me rritjen e temperaturës, ekuilibri zhvendoset drejt reaksionit endotermik, pra djathtas (në drejtim të formimit të produkteve). Përgjigja e saktë është 2.
Detyra numër 6.
Ndërsa presioni rritet, ekuilibri kimik do të zhvendoset drejt produkteve në sistem:
1. CH4(g) + 3S(t) ↔ CS2(g) + 2H2S(g) - Q
2. C(t) + CO2(g) ↔ 2CO(g) - Q
3. N2(g) + 3H2(g) ↔ 2NH3(g) + Q
4. Ca(HCO3)2(t) ↔ CaCO3(t) + CO2(g) + H2O(g) - Q
Shpjegim: ndryshimi i presionit nuk ndikon në reaksionet 1 dhe 4, prandaj jo të gjitha substancat e përfshira janë të gazta, në ekuacionin 2 numri i molekulave në anën e djathtë dhe të majtë është i njëjtë, kështu që presioni nuk do të ndikohet. Mbetet ekuacioni 3. Le të kontrollojmë: me një rritje të presionit, ekuilibri duhet të zhvendoset drejt zvogëlimit të sasisë së substancave të gazta (4 molekula djathtas, 2 molekula majtas), pra drejt produkteve të reaksionit. Përgjigja e saktë është 3.
Detyra numër 7.
Nuk ndikon në ndryshimin e bilancit
H2(g) + I2(g) ↔ 2HI(g) - Q
1. Presioni dhe shtimi i katalizatorit
2. Rritja e temperaturës dhe shtimi i hidrogjenit
3. Ulja e temperaturës dhe shtimi i jodit hidrogjen
4. Shtimi i jodit dhe shtimi i hidrogjenit
Shpjegim: në pjesën e djathtë dhe të majtë sasitë e substancave të gazta janë të njëjta, kështu që ndryshimi i presionit nuk do të ndikojë në ekuilibrin në sistem dhe shtimi i një katalizatori gjithashtu nuk do të ndikojë, sepse posa të shtojmë një katalizator. , reaksioni i drejtpërdrejtë do të përshpejtohet dhe më pas do të rivendoset menjëherë e kundërta dhe ekuilibri në sistem. Përgjigja e saktë është 1.
Detyra numër 8.
Të zhvendoset ekuilibri djathtas në reaksion
2NO(g) + O2(g) ↔ 2NO2(g); ∆H°<0
kërkohet
1. Prezantimi i katalizatorit
2. Ulja e temperaturës
3. Reduktimi i presionit
4. Ulja e përqendrimit të oksigjenit
Shpjegim: një rënie në përqendrimin e oksigjenit do të çojë në një zhvendosje të ekuilibrit drejt reaktantëve (në të majtë). Një ulje e presionit do të zhvendosë ekuilibrin në drejtim të zvogëlimit të sasisë së substancave të gazta, domethënë në të djathtë. Përgjigja e saktë është 3.
Detyra numër 9.
Rendimenti i produktit në reaksion ekzotermik
2NO(g) + O2(g) ↔ 2NO2(g)
me rritje të njëkohshme të temperaturës dhe ulje të presionit
1. Rritja
2. Ulje
3. Nuk do të ndryshojë
4. Së pari rritet, pastaj zvogëlohet
Shpjegim: kur temperatura rritet, ekuilibri zhvendoset drejt një reaksioni endotermik, pra drejt produkteve, dhe kur presioni ulet, ekuilibri zhvendoset drejt rritjes së sasisë së substancave të gazta, pra edhe majtas. Prandaj, rendimenti i produktit do të ulet. Përgjigja e saktë është 2.
Detyra numër 10.
Rritja e rendimentit të metanolit në reaksion
CO + 2H2 ↔ CH3OH + Q
promovon
1. Rritja e temperaturës
2. Prezantimi i katalizatorit
3. Futja e një inhibitori
4. Rritja e presionit
Shpjegim: kur presioni rritet, ekuilibri zhvendoset drejt një reaksioni endotermik, pra drejt reaktantëve. Rritja e presionit e zhvendos ekuilibrin drejt zvogëlimit të sasisë së substancave të gazta, domethënë drejt formimit të metanolit. Përgjigja e saktë është 4.
Detyrat për vendimmarrje të pavarur (përgjigjet më poshtë)
1. Në sistem
CO(g) + H2O(g) ↔ CO2(g) + H2(g) + P
një zhvendosje në ekuilibrin kimik drejt produkteve të reaksionit do të kontribuojë në
1. Ulni presionin
2. Rritja e temperaturës
3. Rritja e përqendrimit të monoksidit të karbonit
4. Rritja e përqendrimit të hidrogjenit
2. Në cilin sistem, me rritjen e presionit, ekuilibri zhvendoset drejt produkteve të reaksionit
1. 2CO2(g) ↔ 2CO(g) + O2(g)
2. С2Н4 (g) ↔ С2Н2 (g) + Н2 (g)
3. PCl3(g) + Cl2(g) ↔ PCl5(g)
4. H2(g) + Cl2(g) ↔ 2HCl(g)
3. Ekuilibri kimik në sistem
2HBr(g) ↔ H2(g) + Br2(g) - Q
do të zhvendoset drejt produkteve të reaksionit në
1. Presion
2. Rritja e temperaturës
3. reduktimi i presionit
4. Përdorimi i një katalizatori
4. Ekuilibri kimik në sistem
C2H5OH + CH3COOH ↔ CH3COOC2H5 + H2O + P
zhvendoset drejt produkteve të reaksionit në
1. Shtimi i ujit
2. Reduktimi i përqendrimit të acidit acetik
3. Rritja e përqendrimit të eterit
4. Kur hiqni esterin
5. Ekuilibri kimik në sistem
2NO(g) + O2(g) ↔ 2NO2(g) + Q
zhvendoset drejt formimit të produktit të reaksionit në
1. Presion
2. Rritja e temperaturës
3. reduktimi i presionit
4. Aplikimi i katalizatorit
6. Ekuilibri kimik në sistem
CO2 (g) + C (tv) ↔ 2 CO (g) - Q
do të zhvendoset drejt produkteve të reaksionit në
1. Presion
2. Ulja e temperaturës
3. Rritja e përqendrimit të CO
4. Rritja e temperaturës
7. Ndryshimi i presionit nuk do të ndikojë në gjendjen e ekuilibrit kimik në sistem
1. 2NO(g) + O2(g) ↔ 2NO2(g)
2. N2(g) + 3H2(g) ↔ 2NH3(g)
3. 2CO(g) + O2(g) ↔ 2CO2(g)
4. N2(g) + O2(g) ↔ 2NO(g)
8. Në cilin sistem, me rritjen e presionit, ekuilibri kimik do të zhvendoset drejt lëndëve fillestare?
1. N2(g) + 3H2(g) ↔ 2NH3(g) + Q
2. N2O4(g) ↔ 2NO2(g) - Q
3. CO2(g) + H2(g) ↔ CO(g) + H2O(g) - Q
4. 4HCl(g) + O2(g) ↔ 2H2O(g) + 2Cl2(g) + Q
9. Ekuilibri kimik në sistem
C4H10(g) ↔ C4H6(g) + 2H2(g) - Q
do të zhvendoset drejt produkteve të reaksionit në
1. Rritja e temperaturës
2. Ulja e temperaturës
3. Përdorimi i një katalizatori
4. Reduktimi i përqendrimit të butanit
10. Mbi gjendjen e ekuilibrit kimik në sistem
H2(g) + I2(g) ↔ 2HI(g) -Q
nuk ndikon
1. Rritja e presionit
2. Rritja e përqendrimit të jodit
3. Rritja e temperaturës
4. Ulje e temperaturës
Detyrat për vitin 2016
1. Vendosni një korrespondencë midis ekuacionit të një reaksioni kimik dhe ndryshimit të ekuilibrit kimik me rritjen e presionit në sistem.
Ekuacioni i reaksionit Zhvendosja e ekuilibrit kimik
A) N2 (g) + O2 (g) ↔ 2NO (g) - Q 1. Zhvendoset drejt reaksionit direkt
B) N2O4 (g) ↔ 2NO2 (g) - Q 2. Zhvendoset drejt reaksionit të kundërt
C) CaCO3 (tv) ↔ CaO (tv) + CO2 (g) - Q 3. Nuk ka zhvendosje ekuilibri
D) Fe3O4(s) + 4CO(g) ↔ 3Fe(s) + 4CO2(g) + Q
2. Vendosni një korrespondencë midis ndikimeve të jashtme në sistem:
CO2 (g) + C (tv) ↔ 2 CO (g) - Q
dhe zhvendosja e ekuilibrit kimik.
A. Rritja e përqendrimit të CO 1. Zhvendoset drejt reaksionit të drejtpërdrejtë
B. Ulje e presionit 3. Nuk ka zhvendosje në ekuilibër
3. Vendosni një korrespodencë ndërmjet ndikimeve të jashtme në sistem
HCOOH(l) + C5H5OH(l) ↔ HCOOC2H5(l) + H2O(l) + Q
Ndikimi i jashtëm Zhvendosja e ekuilibrit kimik
A. Shtimi i HCOOH 1. Zhvendoset drejt reagimit përpara
B. Hollimi me ujë 3. Nuk ndodh asnjë ndryshim në ekuilibër
D. Rritja e temperaturës
4. Krijoni një korrespodencë midis ndikimeve të jashtme në sistem
2NO(g) + O2(g) ↔ 2NO2(g) + Q
dhe një ndryshim në ekuilibrin kimik.
Ndikimi i jashtëm Zhvendosja e ekuilibrit kimik
A. Ulja e presionit 1. Zhvendoset drejt reagimit të drejtpërdrejtë
B. Rritja e temperaturës 2. Zhvendosja drejt reaksionit të kundërt
B. Rritja e temperaturës së NO2 3. Nuk ndodh zhvendosje ekuilibri
D. Shtimi i O2
5. Krijoni një korrespodencë midis ndikimeve të jashtme në sistem
4NH3(g) + 3O2(g) ↔ 2N2(g) + 6H2O(g) + Q
dhe një ndryshim në ekuilibrin kimik.
Ndikimi i jashtëm Zhvendosja e ekuilibrit kimik
A. Ulja e temperaturës 1. Zhvendosja drejt reagimit të drejtpërdrejtë
B. Rritja e presionit 2. Zhvendoset drejt reaksionit të kundërt
B. Rritja e përqendrimit në amoniak 3. Nuk ka zhvendosje në ekuilibër
D. Heqja e avullit të ujit
6. Vendosni një korrespodencë midis ndikimeve të jashtme në sistem
WO3(s) + 3H2(g) ↔ W(s) + 3H2O(g) + Q
dhe një ndryshim në ekuilibrin kimik.
Ndikimi i jashtëm Zhvendosja e ekuilibrit kimik
A. Rritja e temperaturës 1. Zhvendoset drejt reagimit të drejtpërdrejtë
B. Rritja e presionit 2. Zhvendoset drejt reaksionit të kundërt
B. Përdorimi i një katalizatori 3. Nuk ndodh asnjë zhvendosje ekuilibri
D. Heqja e avullit të ujit
7. Krijoni një korrespodencë midis ndikimeve të jashtme në sistem
С4Н8(g) + Н2(g) ↔ С4Н10(g) + Q
dhe një ndryshim në ekuilibrin kimik.
Ndikimi i jashtëm Zhvendosja e ekuilibrit kimik
A. Rritja e përqendrimit të hidrogjenit 1. Zhvendoset drejt një reaksioni të drejtpërdrejtë
B. Rritja e temperaturës 2. Zhvendoset në drejtim të reaksionit të kundërt
B. Rritja e presionit 3. Nuk ka zhvendosje në ekuilibër
D. Përdorimi i një katalizatori
8. Vendosni një korrespondencë midis ekuacionit të një reaksioni kimik dhe një ndryshimi të njëkohshëm të parametrave të sistemit, duke çuar në një zhvendosje të ekuilibrit kimik drejt një reaksioni të drejtpërdrejtë.
Ekuacioni i reagimit Ndryshimi i parametrave të sistemit
A. H2(g) + F2(g) ↔ 2HF(g) + Q 1. Rritja e temperaturës dhe përqendrimit të hidrogjenit
B. H2(g) + I2(tv) ↔ 2HI(g) -Q 2. Ulja e temperaturës dhe përqendrimit të hidrogjenit
B. CO(g) + H2O(g) ↔ CO2(g) + H2(g) + Q 3. Rritja e temperaturës dhe ulje e përqendrimit të hidrogjenit
D. C4H10(g) ↔ C4H6(g) + 2H2(g) -Q 4. Ulja e temperaturës dhe rritja e përqendrimit të hidrogjenit
9. Vendosni një korrespondencë midis ekuacionit të një reaksioni kimik dhe zhvendosjes së ekuilibrit kimik me rritjen e presionit në sistem.
Ekuacioni i reaksionit Drejtimi i zhvendosjes së ekuilibrit kimik
A. 2HI(g) ↔ H2(g) + I2(tv) 1. Zhvendoset drejt reaksionit direkt
B. C(g) + 2S(g) ↔ CS2(g) 2. Zhvendoset drejt reaksionit të kundërt
B. C3H6(g) + H2(g) ↔ C3H8(g) 3. Nuk ka zhvendosje ekuilibri
H. H2(g) + F2(g) ↔ 2HF(g)
10. Vendos një korrespondencë midis ekuacionit të një reaksioni kimik dhe një ndryshimi të njëkohshëm të kushteve për zbatimin e tij, duke çuar në një zhvendosje të ekuilibrit kimik drejt një reaksioni të drejtpërdrejtë.
Ekuacioni i reaksionit Ndryshimi i kushteve
A. N2(g) + H2(g) ↔ 2NH3(g) + Q 1. Rritja e temperaturës dhe presionit
B. N2O4 (g) ↔ 2NO2 (g) -Q 2. Ulja e temperaturës dhe presionit
B. CO2 (g) + C (i ngurtë) ↔ 2CO (g) + Q 3. Rritja e temperaturës dhe zvogëlimi i presionit
D. 4HCl(g) + O2(g) ↔ 2H2O(g) + 2Cl2(g) + Q 4. Ulja e temperaturës dhe rritja e presionit
Përgjigjet: 1 - 3, 2 - 3, 3 - 2, 4 - 4, 5 - 1, 6 - 4, 7 - 4, 8 - 2, 9 - 1, 10 - 1
1. 3223
2. 2111
3. 1322
4. 2221
5. 1211
6. 2312
7. 1211
8. 4133
9. 1113
10. 4322
Për detyrat falënderojmë koleksionet e ushtrimeve për autorët e viteve 2016, 2015, 2014, 2013:
Kavernina A.A., Dobrotina D.Yu., Snastina M.G., Savinkina E.V., Zhiveinova O.G.
Të gjitha reaksionet kimike janë, në parim, të kthyeshme.
Kjo do të thotë që si ndërveprimi i reaktantëve ashtu edhe ndërveprimi i produkteve vazhdojnë në përzierjen e reaksionit. Në këtë kuptim, dallimi midis reaktantëve dhe produkteve është arbitrar. Drejtimi i një reaksioni kimik përcaktohet nga kushtet e zbatimit të tij (temperatura, presioni, përqendrimi i substancave).
Shumë reaksione kanë një drejtim mbizotërues dhe kërkohen kushte ekstreme për të kryer reagime të tilla në drejtim të kundërt. Në reagime të tilla, ndodh shndërrimi pothuajse i plotë i reaktantëve në produkte.Shembull. Hekuri dhe squfuri reagojnë me njëri-tjetrin nën ngrohje të moderuar për të formuar sulfid hekuri (II), FeS është i qëndrueshëm në kushte të tilla dhe praktikisht nuk dekompozohet në hekur dhe squfur:
Në 200 atm dhe 400 0C, arrihet përmbajtja maksimale dhe e barabartë me 36% (në vëllim) të NH3 në përzierjen e reaksionit. Me një rritje të mëtejshme të temperaturës, për shkak të rrjedhës së zgjeruar të reaksionit të kundërt, fraksioni vëllimor i amoniakut në përzierje zvogëlohet.
Reaksionet e përparme dhe të kundërta zhvillohen njëkohësisht në drejtime të kundërta.
Në të gjitha reaksionet e kthyeshme, shpejtësia e reaksionit përpara zvogëlohet dhe shpejtësia e reaksionit të kundërt rritet derisa të dy shpejtësitë të bëhen të barabarta dhe të vendoset një gjendje ekuilibri.
Në një gjendje ekuilibri, ritmet e reaksioneve të përparme dhe të kundërta bëhen të barabarta.
PARIMI I LE CHATELIER.SHIFTIMI I EKUILIBRIMEVE KIMIKE.
Pozicioni i ekuilibrit kimik varet nga parametrat e mëposhtëm të reaksionit: temperatura, presioni dhe përqendrimi. Ndikimi që këta faktorë kanë në një reaksion kimik është subjekt i një modeli që u shpreh në terma të përgjithshëm në 1884 nga shkencëtari francez Le Chatelier. Formulimi modern i parimit të Le Chatelier është si më poshtë:
1. Efekti i temperaturës. Në çdo reagim të kthyeshëm, një nga drejtimet korrespondon me një proces ekzotermik, dhe tjetri me një endotermik.
2. Ndikimi i presionit. Në të gjitha reaksionet që përfshijnë substanca të gazta, të shoqëruara nga një ndryshim në vëllim për shkak të një ndryshimi në sasinë e një substance kur lëviz nga substanca fillestare në produkte, presioni në sistem ndikon në pozicionin e ekuilibrit.
Ndikimi i presionit në pozicionin e ekuilibrit u bindet rregullave të mëposhtme:Kështu, gjatë kalimit nga substancat fillestare në produktet, vëllimi i gazeve u zvogëlua përgjysmë. Kjo do të thotë se me një rritje të presionit, ekuilibri zhvendoset drejt formimit të NH3, siç dëshmohet nga të dhënat e mëposhtme për reaksionin e sintezës së amoniakut në 400 0C:
3. Ndikimi i përqendrimit. Ndikimi i përqendrimit në gjendjen e ekuilibrit u bindet rregullave të mëposhtme:
