С. 22 МУ

Методические указания

Выяснить, с какой целью производят расчет энтальпии, энтропии и энергии Гиббса химической реакции (превращения). Найти стандартные функции в справочной литературе. Уметь пользоваться принципом Ле-Шателье при ответе на вопрос, куда сместится равновесие обратимой реакции при повышении (понижении) температуры, давления, объема системы, или концентрации одного из реагентов.

ВАЖНО! Принцип Ле-Шателье: если на систему, находящуюся в состоянии химического равновесия, оказывать воздействие путем изменения концентрации реагентов, давления или температуры, то рав-новесие всегда смещается в направлении той реакции, протекание которой ослабляет это воздействие.

Следствия:

1) При повышении давления (уменьшении объема системы) равновесие смещается в сторону образования меньшего числа молей газа.

Например, в схеме реакции 2А + 3В ↔ С + 2D, вправо, т.к. 3 моль (справа) меньше 5 моль (слева).

2) При повышении температуры равновесие смещается в сторону поглощения теплоты, т.е. в сторону эндотермической реакции
(с энтальпией ∆Н>0).

Например, в схеме реакции 2А + 3В ↔ С + 2D, ∆Н>0 равновесие смещается вправо (в сторону эндотермической реакции).

3) При повышении концентрации одного из реагентов равновесие смещается в сторону, противоположную образованию этого реагента.

4) Катализатор ускоряет скорости и прямой и обратной реакций, поэтому на равновесие не влияет.

Например, в схеме реакции 2А + 3В ↔ С + 2D, при повышении концентрации вещества С равновесие смещается влево, в сторону противоположную образованию этого вещества.

ВАЖНО! Количественная зависимость скорости реакции выражается основным постулатом химической кинетики, называемым закон действующих масс: Скорость простой гомогенной реакции (скорость химической реакции) аА + bB → cC + dD при постоянной температуре пропорциональна произведению концентраций реагирующих веществ, возведенных в степени, равные стехиометрическим коэффициентам,

υ = k · А^а · В^b,

где k – константа скорости конкретной реакции.

Например, скорость указанной реакции при возрастании давления в 2 раза, если все вещества газообразные изменится, поскольку концентрации веществ А и В также увеличатся в 2 раза и составит

υ _{после увеличения давления} = k · 2А^а · 2В^b = 4 υ, в 4 раза выше.