Химическое равновесие и условия его смещения, принцип Ле Шателье-Брауна.

Урок 12: Химическое равновесие и условия его смещения, принцип Ле Шателье-Брауна.

Расчётные задачи: (смещение химического равновесия от изменения концентрации, температуры и давления)

Цель: формирование представлений учащихся о химическом равновесии, условиях его смещения.

Задачи:

Образовательные: дать понятия об обратимости химических реакций, о химическом равновесии. Формировать умение применять знания о закономерностях смещения химического равновесия.

Развивающие: развивать умение устанавливать причинно-следственные связи, развивать познавательный интерес к предмету и творческую активность.

Воспитательные: воспитывать личные качества учащихся: коммуникативность, самостоятельность.

Тип урока: Изучение нового материала

Методы: словесный, наглядный, практический

Ход урока:

I.Орг.момент

II.Проверка домашнего задания

1. Дать определение химическая реакция, классификация химических реакций.

Дать полную характеристику ухр:

2. Дайте определение гидролиза,4 типа солей, степень диссоциации.

III. Изучение нового материала.

Сегодня на уроке мы познакомимся с новым понятием "химическое равновесие". Понятие это имеет очень большое значение, как для химии, так и для химической технологии. Знание о химическом равновесии необходимы для предсказания условий, при которых можно осуществлять химические превращения, а так же помогут добиться максимального выхода продукта реакции.

Вопрос: Что такое скорость химической реакции?

Скорость химической реакции- это изменение концентрации одного их реагирующих веществ в единицу времени.

Математическое уравнение скорости химической реакции выглядит следующим образом.

Химические реакции могут протекать как в одной фазе, так и на границе раздела фаз. То и скорость для каждой фазы вычисляется по разному.

Скорость гомогенной реакции изменяется количество вещества в единицу времени в единице объема.

Скорость гетерогенной реакции изменяется количество вещества в единицу времени на единице поверхностного соприкосновения.

На скорость химической реакции можно повлиять, либо увеличить, либо уменьшить.

Факторы влияющие на скорость реакции:

1.Природы реагирующего вещества

2. Температура (пр-ло Вант-Гоффа)

При увеличение температуры на каждый 10 градусов, скорость химической реакции увеличивается в 2- раза.

3.Концентрация. чем выше концентрация, тем выше скорость химической реакции.

4.Катализатор

Большинство химических реакций может протекать в двух противоположных направлениях, т.е. являются обратимыми.

Откроем учебник на стр.70 и найдите какие реакции называются обратимыми , а какие необратимые.

Так вот когда скорость прямой реакции = скорости обратной реакции, то говорят, что в системе наступило химическое равновесие.

Состояние системы, при котором скорость прямой реакции равна скорости обратной реакции, называют химическим равновесием.

В состоянии химического равновесия количественное соотношение между реагирующими веществами и продуктами реакции остается постоянным: сколько молекул продукта реакции в единицу времени образуется, столько их и разлагается. Однако состояние химического равновесия сохраняется до тех пор, пока остаются неизменными условия реакции: концентрация, температура и давление.

Количественно состояние химического равновесия описывается законом действующих масс.

Эта постоянная величина называется константой равновесия - k

Так для реакции: N₂ (Г) + 3H₂ (Г) ↔ 2NH₃ (Г) + 92,4 кДж

константа равновесия выражается так: υ1 = υ2

υ1 (прямой реакции) = k1[N₂][H₂]³

υ2 (обратной реакции) = k2 [NH₃]²

k1[N₂][H₂]³ = k2 [NH₃]²

Kp = k1/k2 = [NH₃]²/ [N₂][H₂]³ - константа равновесия.

Химическое равновесие зависит - от концентрации, давления, температуры.

Принцип Ле-Шателье</ определяет направление смешения равновесия:

Если на систему, находящуюся в равновесии оказали внешнее воздействие, то равновесие в системе сместится в сторону обратную этому воздействию.

1) Влияние концентрации - если увеличить концентрацию исходных веществ, то равновесие смещается в сторону образования продуктов реакции.

Например, Kp = k1/k2 = [NH₃]²/ [N₂][H₂]³

2) Влияние температуры - увеличение температуры смещает равновесие в сторону эндотермической реакции.

а) N₂ (Г) + 3H₂ (Г) ↔ 2NH₃ (Г) + 92,4 кДж (экзотермическая - выделение тепла)

При повышении температуры равновесие сместится в сторону реакции разложения аммиака (←)

б) N₂ (Г) + O₂ (Г) ↔ 2NO (Г) - 180,8 кДж (эндотермическая - поглощение тепла)

При повышении температуры равновесие сместится в сторону реакции образования NO(→)

3) Влияние давления (только для газообразных веществ) - при увеличении давления, равновесие смещается в сторону образования веществ, занимающих меньший объём.

N₂ (Г) + 3H₂ (Г) ↔ 2NH₃ (Г)

Итак, при повышении давления равновесие смещается в сторону уменьшения объема, при понижении давления - в сторону увеличения объёма.

Изменение давления практически не сказывается на объёме твердых и жидких веществ, т.е. не изменяет их концентрацию. Следовательно, равновесие реакций, в которых газы не участвуют, практически не зависит от давления.

IV. Закрепление:

Задача 1: Используя принцип Ле Шателье, определите в какую сторону сместится химическое равновесие при повышении или понижении температуры, давления, и концентрации:

N2 + O2 2NO - Q

Задача2:

Исходные концентрации СO и O2 в обратимой реакции

2CO (г) + O2 (г)↔ 2 CO2 (г)

Равны соответственно 6 и 4 моль/л. Вычислите константу равновесия, если концентрация CO2 в момент равновесия равна 2 моль/л.

V.Домашнее задание: §