Смещение равновесия. Принцип Ле Шателье

Направление смещения химического равновесия при изменении концентрации «реагирующих веществ, температуры и давления (в случае газовых реакций) определяется общим положением, известным под названием принципа подвижного равновесия, или принципа Ле Шателье:

Поясним на примере реакции синтеза аммиака:

Если внешнее воздействие выражается в увеличении концентрации азота или водорода, то оно благоприятствует реакции, вызывающей уменьшение концентрации этих веществ, и, следовательно, равновесие сместится в сторону образования аммиака. Соответственно увеличение концентрации аммиака смещает равновесие в сторону исходных веществ.

Поскольку прямая реакция, как видно из уравнения, протекает с выделением теплоты, повышение температуры смеси благоприятствует протеканию реакции с поглощением теплоты, и равновесие сместится в сторону исходных веществ; понижение температуры вызовет смещение равновесия в сторону продукта реакции.

Чтобы определить влияние давления на смещение равновесия, необходимо подсчитать число молекул в левой и правой частях уравнения. В приведенном примере в левой части уравнения содержится две молекулы, а в правой — одна. Поскольку увеличение давления должно благоприятствовать процессу, ведущему к уменьшению числа молекул, то в данном случае равновесие сместится в сторону продукта реакции. Очевидно, уменьшение давления сместит равновесие в сторону исходных веществ.

Если же в уравнении обратимой реакции число молекул в левой части равно числу молекул в правой части, например,

N₂+O₂«2NO

то изменение давления не вызывает смещения химического равновесия.

Уравнения окислительно-восстановительных реакции. Число электронов, участвующих в окислительном и восстановительном процессах. Методы составления уравнений окислительно-восстановительных реакции. Правила составления ионно-электронных уравнений в нейтральной, кислой и щелочной средах.

Все процессы неорганической химии можно разбить на два типа: а) идущие без изменения валентности реагирующих элементов и б) идущие с изменением валентности. К первому из них относятся различные случаи обменного разложения, уравнения которых обычно весьма просты. Ко второму типу относятся реакции вытеснения и ряд иных, часто очень сложных химических процессов. Для быстрого и правильного составления их уравнений необходимо овладеть специально разработанной методикой.

Реакции второго типа называются окислительно–восстановительными или, сокращенно (но не вполне точно), реакциями окисления. Первоначально под окислением понималось только присоединение к веществу кислорода, под восстановлением – его отнятие. Понятия «окисление» и «восстановление» можно, однако, обобщить, если принять во внимание, что кислород почти всегда оттягивает к себе электроны от соединяющегося с ним элемента. Вследствие этого сущность окисления состоит в потере электронов окисляющимся веществом. Наоборот, при восстановлении оно получает обратно отданные ранее электроны, следовательно, сущность восстановления состоит в присоединении электронов восстанавливающимся веществом.

Окислительно-восстановительные реакции (ОВР) – это реакции, протекающие с изменением степени окисления атомов, входящих в состав реагирующих веществ. В ОВР происходит переход от одних атомов, молекул или ионов к другим.

Степень окисления – условный заряд атома в молекуле, вычисленный из предположения, что она состоит из ионов. При расчете степени окисления исходят из электроотрицательности молекул: сумма всех степеней окисления атомов в соединении равна нулю. Постоянную степень окисления имеют: Н⁺¹, О^–2, Ме^{+ по валентности}, свободный элемент⁰.

Определим степени окисления элементов:

Н2СО3 +2 +4 –6 = 0

Н3РО4 +3 +5 –8 = 0

Процесс отдачи электронов атомом, молекулой или ионом называется окислением.

Э – пе ---- Э^+п, где Э – восстановитель.

Процесс присоединения электронов атомом, молекулой или ионом называется восстановлением

Э + пе ---- Э^–п, где Э – окислитель.

Атомы, ионы или молекулы, отдающие электроны называются восстановителями, в результате ОВР они окисляются.

Атомы, ионы или молекулы, принимающие электроны называются окислителями, при этом они восстанавливаются.

Окисление всегда сопряжено с восстановлением.

Дата добавления: 2015-08-10