Muvozanat holati teskari kimyoviy reaksiyalarga xosdir.
- Qaytariladigan reaksiya - bu bir xil sharoitlarda to'g'ridan-to'g'ri va teskari yo'nalishlarda sodir bo'lishi mumkin bo'lgan kimyoviy reaktsiya.
- Bir yo'nalishda deyarli yakunlanadigan reaktsiya qaytarilmas deb ataladi. Reaksiyaning qaytarilmasligi uchun shartlar cho'kma, gaz yoki kuchsiz elektrolit hosil bo'lishidir. Masalan: BaCl 2 + H 2 SO 4 = BaSO 4 + 2HClK 2 S + 2HCl = 2KCl + H 2 SHCl + NaOH = NaCl + H 2 O.
- Kimyoviy muvozanat- to'g'ridan-to'g'ri reaktsiya tezligi teskari reaktsiya tezligiga teng bo'lgan tizimning holati.
Muvozanat holatidagi barcha moddalarning konsentrasiyalari (muvozanat konsentrasiyalari) doimiydir. Kimyoviy muvozanat tabiatan dinamikdir. Bu shuni anglatadiki, to'g'ri va teskari reaktsiyalar muvozanatda to'xtamaydi. Muvozanatni kerakli yo'nalishga siljitish reaktsiya sharoitlarini o'zgartirish orqali erishiladi.
Le Chatelier printsipi— muvozanat holatida boʻlgan tizimga tashqi taʼsir bu muvozanatning taʼsir taʼsiri zaiflashgan tomonga siljishiga olib keladi.
>> Kimyo: Qaytariladigan va qaytmas reaksiyalar
CO2+ H2O = H2CO3
Olingan kislota eritmasi stendda tursin. Bir muncha vaqt o'tgach, biz eritmaning yana binafsha rangga aylanganini ko'ramiz, chunki kislota o'zining dastlabki moddalariga ajraladi.
Agar eritma karbonat kislotaning uchdan bir qismi bo'lsa, bu jarayon ancha tezroq amalga oshirilishi mumkin. Binobarin, karbonat kislota hosil qilish reaksiyasi ham oldinga, ham teskari yo'nalishda sodir bo'ladi, ya'ni u teskari bo'ladi. Reaksiyaning qaytaruvchanligi ikkita qarama-qarshi yo'naltirilgan o'q bilan ko'rsatilgan:
Eng muhim kimyoviy mahsulotlarni ishlab chiqarish asosidagi qaytar reaktsiyalar qatorida oltingugurt (IV) oksidi va kisloroddan oltingugurt (VI) oksidning sintezi (birikmasi) reaktsiyasini misol qilib keltiramiz.
1. Qaytariladigan va qaytmas reaksiyalar.
2. Bertolet qoidasi.
Paragraf matnida muhokama qilingan yonish reaktsiyalarining tenglamalarini yozing, bu reaktsiyalar natijasida dastlabki moddalar qurilgan elementlarning oksidlari hosil bo'lishini ta'kidlang.
Reja bo'yicha paragraf oxirida amalga oshirilgan oxirgi uchta reaksiyaga tavsif bering: a) reaktivlar va mahsulotlarning tabiati va soni; b) agregatsiya holati; v) yo'nalishi: d) katalizator mavjudligi; e) issiqlikning chiqishi yoki yutilishi
Paragraf matnida taklif qilingan ohaktoshni yoqish reaksiyasi tenglamasini yozishda qanday noaniqlik yuzaga kelgan?
Murakkab reaksiyalar odatda ekzotermik reaksiyalar bo‘ladi, deyish qanchalik to‘g‘ri? Darslik matnida keltirilgan faktlardan foydalanib, o‘z nuqtai nazaringizni asoslang.
Dars mazmuni dars yozuvlari qo'llab-quvvatlovchi ramka dars taqdimoti tezlashtirish usullari interaktiv texnologiyalar Amaliyot topshiriqlar va mashqlar o'z-o'zini tekshirish seminarlari, treninglar, keyslar, kvestlar uy vazifalarini muhokama qilish savollari ritorik savollar talabalardan Tasvirlar audio, videokliplar va multimedia fotosuratlar, rasmlar, grafikalar, jadvallar, diagrammalar, hazil, latifalar, hazillar, komikslar, masallar, maqollar, krossvordlar, iqtiboslar Qo'shimchalar tezislar maqolalar qiziq beshiklar uchun fokuslar darsliklar asosiy va qo'shimcha atamalar lug'ati boshqa Darslik va darslarni takomillashtirishdarslikdagi xatolarni tuzatish darslikdagi parchani, darsdagi innovatsiya elementlarini yangilash, eskirgan bilimlarni yangilari bilan almashtirish Faqat o'qituvchilar uchun mukammal darslar kalendar rejasi bir yil davomida ko'rsatmalar muhokama dasturlari Integratsiyalashgan darslarTaqdimot rejasi.
1. Reaksiyalar qaytar va qaytarilmas. Qaytarib bo'lmaydigan belgilar.
2. Kimyoviy muvozanat. Kimyoviy muvozanat konstantasi.
3. Kimyoviy muvozanatning siljishini keltirib chiqaruvchi omillar. Le Chatelier printsipi. Tajriba.
4. Le Shatelier printsipining qo'llanilishi.
5. Yagona davlat imtihon vazifalarini hal qilish.
Yuklab oling:
Ko‘rib chiqish:
Darslar davomida
I. Tashkiliy moment.
II Talabalarning bilimlarini yangilash(4-slayd).
1 . Kimyoviy reaksiya tezligini aniqlash.
2 . Tezlik va tezlik birliklarini ifodalash uchun formulalar: a) bir hil reaktsiya; b) geterogen reaksiya.
3 . Kimyoviy reaksiya tezligiga ta'sir qiluvchi omillarni sanab o'ting.
4. Kimyoviy reaksiya tezligi konsentratsiyaga qanday bog'liq?
5 . Qanday moddalar katalizatorlar deb ataladi? Inhibitorlar? Ularning kimyoviy reaksiya tezligiga ta'siri o'rtasidagi farq nima? Katalizator va ingibitorlarning ishlab chiqarish va tirik organizmlar hayotidagi ahamiyati.
6. Kimyoviy reaksiya tezligini aniqlash uchun nimalarni bilishingiz kerak?
III. Yangi materialni o'rganish(5-slayd).
Taqdimot rejasi.
1. Reaksiyalar qaytarilmas va qaytarilmasdir. Qaytarib bo'lmaydigan belgilar.
2. Kimyoviy muvozanat. Kimyoviy muvozanat konstantasi.
3. Kimyoviy muvozanatning o'zgarishiga olib keladigan omillar. Le Chatelier printsipi. Tajriba.
4. Le Shatelier printsipini qo'llash.
5. Yagona davlat imtihon topshiriqlarini hal qilish.
Hammasi kimyoviy reaksiyalar qaytariladigan va qaytarilmaydiganlarga bo'linadi.
(6-slayd).
- Qaytarib bo'lmaydigan kimyoviy reaktsiyalar - bu reaktivlar to'liq reaktsiya mahsulotiga aylanmaguncha bir yo'nalishda davom etadigan reaktsiyalar.
Masalan:
Na 2 SO 4 + BaCl 2 à BaSO 4 ↓ + 2NaCl
Qaytarib bo'lmaydigan reaktsiya boshlang'ich moddalardan kamida bittasi to'liq iste'mol qilinganda tugaydi. Yonish reaktsiyalari qaytarilmas; ko'plab termal parchalanish reaktsiyalari murakkab moddalar; yog'ingarchilik hosil bo'lishiga yoki gazsimon moddalarning chiqishiga olib keladigan ko'pchilik reaktsiyalar va boshqalar ( Slayd 7).
CuCl 2 + 2KOH= Cu(OH) 2 ↓ +2KOH - cho'kma hosil bo'ldi
Na 2 CO 3 + 2HCl=2NaCl + H 2 O + CO 2 - suv va karbonat angidridga parchalanadigan zaif elektrolit hosil bo'ladi.
H 2 SO 4 + 2KOH = K 2 SO 4 + 2H 2 O - suv hosil bo'ldi - juda zaif elektrolit.
- Qaytariladigan kimyoviy reaktsiyalar - bu bir xil sharoitda bir vaqtning o'zida oldinga va teskari yo'nalishda sodir bo'ladigan reaktsiyalar.
Masalan:
H 2 + I 2 ↔ 2HI (1)
CaCO 3 ↔ CaO + CO 2 (2)
Vodorod yodidni vodorod va yoddan sintez qilish reaksiya tenglamasini ko'rib chiqamiz (1-shakl).
Kimyoviy reaksiya boshlanganidan bir muncha vaqt o'tgach, gaz aralashmasida nafaqat yakuniy reaktsiya mahsulotlarini aniqlash mumkin Salom , shuningdek, boshlang'ich materiallar - H 2 va I 2. Kimyoviy reaksiya qancha davom etishidan qat'i nazar, 350°C da reaksiya aralashmasi har doim taxminan 80% HI, 10% H ni o'z ichiga oladi. 2 va 10% I 2. Agar siz HI ni boshlang'ich modda sifatida qabul qilsangiz va uni bir xil haroratgacha qizdirsangiz, bir muncha vaqt o'tgach, har uch moddaning miqdori o'rtasidagi nisbat bir xil bo'lishini topasiz. Shunday qilib, vodorod va yoddan vodorod yodidi hosil bo'lganda, bir vaqtning o'zida to'g'ridan-to'g'ri va teskari reaktsiyalar sodir bo'ladi.
Agar vodorod va yod kontsentratsiyada bo'lsa va boshlang'ich moddalar sifatida qabul qilingan bo'lsa, u holda vaqtning boshlang'ich momentidagi to'g'ridan-to'g'ri reaktsiya tezligi quyidagilarga teng edi:
V pr =k pr. Qayta aloqa tezligi
V arr =k arr² vaqtning boshlang'ich momentida nolga teng, chunki reaksiya aralashmasida vodorod yodidi yo'q. Asta-sekin, to'g'ridan-to'g'ri reaktsiya tezligi pasayadi, chunki vodorod va yod reaksiyaga kirishadi va ularning konsentratsiyasi kamayadi.Bunday holda, teskari reaktsiya tezligi oshadi, chunki hosil bo'lgan vodorod yodidining kontsentratsiyasi asta-sekin o'sib boradi. To'g'ridan-to'g'ri va teskari reaktsiyalarning tezligi teng bo'lganda, kimyoviy muvozanat yuzaga keladi. Muvozanat holatida ma'lum vaqt oralig'ida bir xil miqdordagi HI molekulalari hosil bo'ladi, ularning qanchasi va ga bo'linadi.
To'g'ri va teskari reaktsiyalar tezligi teng bo'lgan qaytariladigan jarayonning holati kimyoviy muvozanat deyiladi.(Slayd 8, 9).
dinamik teng - siem. Muvozanat holatida ham oldinga, ham teskari reaktsiyalar davom etadi, lekin ularning tezligi teng bo'lganligi sababli, reaktsiya tizimidagi barcha moddalarning konsentratsiyasi o'zgarmaydi. Ushbu konsentratsiyalar deyiladi muvozanat konsentratsiyalari.
Kimyoviy muvozanat holati alohida qiymat bilan tavsiflanadi -muvozanat konstantasi. Bizning misolimiz uchun muvozanat konstantasi quyidagi ko'rinishga ega:
Kravn =²/
- Muvozanat konstantasi k to'g'ridan-to'g'ri va teskari reaksiyalarning tezlik konstantalari nisbatiga yoki nisbatga teng.reaktsiya tenglamasidagi koeffitsientlarga teng kuchga ko'tarilgan mahsulotlar va reaktivlarning muvozanat konsentratsiyasining mahsuloti.Muvozanat konstantasining qiymati reaksiyaga kirishuvchi moddalarning tabiati bilan belgilanadi va haroratga bog'liq. (10-slayd).
Muvozanat konstantasining qiymati teskari reaktsiyaning to'liqligini tavsiflaydi. Agar Kravn1 bo'lsa, muvozanat tizimida deyarli hech qanday boshlang'ich reaktivlar qolmasa, muvozanat o'ngga siljiydi. (11-slayd).
Kimyoviy muvozanat mobil va doimiy tashqi sharoitlarda uzoq vaqt saqlanishi mumkin:harorat, boshlang'ich moddalar yoki yakuniy mahsulotlarning konsentratsiyasi, bosim(agar reaksiyada gazlar ishtirok etsa).
Agar siz ushbu shartlarni o'zgartirsangiz, tizimni bir muvozanat holatidan yangi shartlarga javob beradigan boshqa holatga o'tkazishingiz mumkin.
Ushbu o'tish deyiladi muvozanatning siljishi yoki siljishi. (12-slayd).
O'zgartirishni boshqarish printsipi yordamida bashorat qilinishi mumkin Le Chatelier, 1884 yil
Tarixiy ma'lumotnoma.
Fransuz kimyogari Anri Lui Le Shatelye (1850-1936) kimyoviy reaksiyalar jarayonlarini o‘rgangan.
Muvozanatlarni o'zgartirish printsipi eng mashhur, ammo yagonadan uzoqdir ilmiy yutuq Le Chatelier.
Uning Ilmiy tadqiqot uni butun dunyoga mashhur qildi. U 86 yil yashadi.(Slayd 13).
- Anri Lui De Chatelier butun dunyoga mashhur. U shoh yoki shahzoda emas edi, lekin u kimyogarlar uchun foydali bo'lgan ajoyib tamoyilni kashf etdi Uchun barcha muvozanatlarning o'zgarishi.
- Agar kimyoviy muvozanat holatida bo'lgan tizimga tashqi ta'sir ko'rsatilsa (o'zgaruvchan bosim, moddalar kontsentratsiyasi yoki harorat), u holda muvozanat hosil bo'lgan ta'sirni zaiflashtiradigan jarayonning imtiyozli paydo bo'lishiga qarab siljiydi.
Le Chatelier printsipi - bu "zararlilik" tamoyili, "aksincha" tamoyili. (14-slayd).
Kimyoviy muvozanatning siljishiga olib keladigan eng muhim tashqi omillar quyidagilardir: a) reaksiyaga kirishuvchi moddalarning konsentratsiyasi;
b) harorat;
c) bosim.
Reaktivlar konsentratsiyasining ta'siri.
Agar reaktsiyada ishtirok etuvchi moddalardan birortasi muvozanat tizimiga kiritilsa, u holda muvozanat ushbu modda iste'mol qilinadigan reaktsiya tomon siljiydi. Muvozanat sistemasidan biror modda olib tashlansa, muvozanat shu modda hosil bo‘ladigan reaksiya tomon siljiydi.
Masalan , keling, ammiak sintezining teskari reaktsiyasini o'ngga siljitish uchun qanday moddalarni kiritish va qaysi moddalarni muvozanat tizimidan olib tashlash kerakligini ko'rib chiqaylik:
N 2(g) + H 2(g) ↔ 2 NH 3(g)
Muvozanatni o'ngga (ammiak hosil bo'lishining to'g'ridan-to'g'ri reaktsiyasi tomon) siljitish uchun muvozanat aralashmasiga azot va vodorodni kiritish (ya'ni, ularning konsentratsiyasini oshirish) va ammiakni muvozanat aralashmasidan olib tashlash (ya'ni, uning konsentratsiyasini kamaytirish) kerak. .
Xulosa: (15-slayd).
A) yakuniy mahsulotlarning konsentratsiyasini oshirsak, muvozanat dastlabki mahsulotlar hosil bo'lishiga qarab siljiydi, ya'ni. teskari reaktsiya ustunlik qiladi.
B) boshlang'ich mahsulotlarning konsentratsiyasini oshiramiz, muvozanat yakuniy mahsulotlar hosil bo'lishi tomon siljiydi, to'g'ridan-to'g'ri reaktsiya ustunlik qiladi.
C) yakuniy mahsulotlar konsentratsiyasining pasayishi bilan muvozanat reaktsiyasi ularning hosil bo'lishiga qarab siljiydi, to'g'ridan-to'g'ri reaktsiya ustunlik qiladi.
D) dastlabki reaksiya mahsulotlarining konsentratsiyasi pasayganda teskari reaksiya ustunlik qiladi.
(Tajriba (video eksperiment) "Reaktivlar kontsentratsiyasining kimyoviy muvozanatning siljishiga ta'siri") ( Slayd 16)).
Haroratning ta'siri.
To'g'ridan-to'g'ri va teskari reaktsiyalar qarama-qarshi termal ta'sirga ega: agar to'g'ridan-to'g'ri reaktsiya ekzotermik bo'lsa, u holda teskari reaktsiya endotermik (va aksincha).
Tizim qizdirilganda (ya'ni, uning harorati ko'tariladi), muvozanat endotermik reaksiya tomon siljiydi; sovutganda (pastroq harorat) muvozanat ekzotermik reaksiya tomon siljiydi.
Masalan , ammiak sintezi reaksiyasi ekzotermik:
N 2(g) + H 2(g) → 2 NH 3(g) + 92 kJ,
va ammiakning parchalanish reaktsiyasi(teskari reaksiya) endotermik:
2 NH 3 (g) → N 2 (g) + H 2 (g) - 92 kJ. Shuning uchun haroratning oshishi muvozanatni ammiak parchalanishining teskari reaktsiyasi tomon siljitadi.
Xulosa: (Slayd 17).
A) harorat oshishi bilan kimyoviy muvozanat endotermik reaksiya tomon siljiydi.
B) harorat pasayganda kimyoviy muvozanat ekzotermik reaksiya tomon siljiydi.
(Tajriba (video eksperiment) "Kimyoviy muvozanatning siljishiga haroratning ta'siri") ( Slayd 19)).
Bosimning ta'siri.
Bosim gazsimon moddalar ishtirok etadigan reaksiyalar muvozanatiga ta'sir qiladi. Agar tashqi bosim ortib ketsa, u holda muvozanat gaz molekulalari soni kamayadigan reaksiya tomon siljiydi. Aksincha, muvozanat ta'lim tomon siljiydi Ko'proq tashqi bosim pasayganda gazsimon molekulalar. Agar reaksiya raqamni o'zgartirmasdan davom etsa gazsimon moddalar, keyin bosim bu tizimdagi muvozanatga ta'sir qilmaydi.
Masalan: uchun ammiak hosildorligini oshirish(o'ngga siljitish) bosimni oshirish kerakqaytariladigan reaksiya tizimida
N 2 (g) + H 2 (g) ↔ 2 NH 3 (g), chunki to'g'ridan-to'g'ri reaktsiya sodir bo'lganda raqam gazsimon molekulalar
kamayadi (azot va vodorod gazlarining to'rt molekulasidan ammiak gazining ikkita molekulasi hosil bo'ladi). Xulosa: (Slayd 17).
- A) bosimning oshishi bilan muvozanat hosil bo'lgan gazsimon mahsulotlarning hajmi kamayadigan reaksiya tomon siljiydi.
- B) bosim pasayganda, muvozanat hosil bo'lgan gazsimon mahsulotlar hajmi ortib borayotgan reaksiya tomon siljiydi.
Misol: 3H 2 + N 2 ↔ 2NH 3
- v) agar to'g'ri va teskari reaksiyalarda gazsimon mahsulotlarning hajmlari bir xil bo'lsa, bosimning o'zgarishi muvozanatni o'zgartirmaydi.
Misol: H 2 + Cl 2 = 2HCl
2V=2V
(Tajriba (video eksperiment) "Bosimning kimyoviy muvozanatning siljishiga ta'siri") ( Slayd 18)).
Le Shatelye printsipi nafaqat kimyoviy reaksiyalarga, balki boshqa ko'plab jarayonlarga ham taalluqlidir: bug'lanish, kondensatsiya, erish, kristallanish va hokazo.. Eng muhim kimyoviy mahsulotlarni ishlab chiqarishda, Le Shatelier printsipi va massalar ta'siri qonunidan kelib chiqadigan hisoblar. kerakli moddaning maksimal rentabelligini ta'minlaydigan kimyoviy jarayonni amalga oshirish uchun bunday sharoitlarni topishga imkon bering.(Slayd 20,21).
IV. Konsolidatsiya (22-slayd).
- Kimyogar reaktsiyani orqaga suradi: "Men sizni bir oz harakatga keltiraman!" U javob beradi: “Siz meni bilasiz: men bir soat yoki bir kun olovsiz yashay olmayman! Va kayfiyatimni yaxshilash uchun men so'rayman, hatto talab qilaman: yuqori qon bosimi! Bundan tashqari, yodda tuting: men shunday reaktsiyamanki, men uchun reagentlarning konsentratsiyasi muhim. Va kimyogar o'yladi: "Endi men uchun hamma narsa aniq. Siz issiqlikni o'zlashtirasiz - va bu ajoyib! Gorelkalar kolba ostida yonishi bilanoq, o'q bo'ylab harakatlaning. Bu gullar, lekin mevalar ham bo'ladi - Mahsulotning hosildorligi bosimni oshiradi! Ko'proq konsentratsiya ... Ha, siz haqsiz: men sizga ko'proq moddalar beraman. Reaktsiya itoatkorlik bilan ishlay boshladi, foydali va kerakli mahsulotni shakllantirdi. Bu kimyogarning orzusi edi. U qanday xulosalar chiqaradi?
V. Umumlashtirish va xulosalar.
Shunday qilib, ushbu darsda biz kimyoviy muvozanatni chuqurroq o'rgandik - bu teskari kimyoviy reaktsiyalarda paydo bo'lishi mumkin, shuningdek, kimyoviy muvozanatning to'g'ridan-to'g'ri yoki teskari reaktsiyaga siljishini keltirib chiqaradigan omillar haqida tushunchaga ega bo'ldik va biz bunga eksperimental ishonch hosil qildik. .
VI . Yagona davlat imtihon topshiriqlarini hal qilish (A qism).(Slayd 23,24).
1. Kimyoviy o'zgarishning qaytarilmasligi sharti.
A) kuchsiz elektrolit hosil bo'lishi
B) singdirish katta miqdor issiqlik
B) kuchsiz va kuchli elektrolitlarning o'zaro ta'siri
D) eritma rangining zaiflashishi.
2. Tizimdagi muvozanatni o'zgartirish uchun
CaCO 3(t) ↔ CaO (t) + CO 2(t) – Q
Reaksiya mahsulotlari yo'nalishi bo'yicha zarur
A) bosimni oshirish b) haroratni oshirish
C) katalizatorni kiritish d) haroratni pasaytirish
3. Bosim ortishi bilan kimyoviy muvozanat tizimda o'zgarmaydi
A) 2H 2 S (g) + 3O 2 (g) = 2H 2 O (g) + 2SO 2 (g)
B) 2H 2 (g) + O 2 (g) = 2H 2 O (g)
B) H 2 (g) + I 2 (g) = 2HI (g)
D) SO 2(g) + CL 2(g) = SO 2 CL 2(g)
4. Ular rostmi? quyidagi hukmlar tizimdagi kimyoviy muvozanatning siljishi haqida
2CO (g) + O 2 (g) ↔ 2CO 2 (g) + Q ?
A. Bosim pasayganda, bu sistemadagi kimyoviy muvozanat reaksiya mahsuloti tomon siljiydi.
B. Konsentratsiyaning ortishi bilan karbonat angidrid tizimning kimyoviy muvozanati reaksiya mahsuloti tomon siljiydi.
a) faqat A to'g'ri c) ikkala hukm ham to'g'ri
b) faqat B to'g'ri d) ikkala hukm ham noto'g'ri
5 . Tizimda
2SO 2 (g) + O 2 (g) ↔ 2SO 3 (g) + Q
Kimyoviy muvozanatning boshlang'ich moddalar tomon siljishi osonlashadi
a) bosimning pasayishi
b) haroratning pasayishi
v) SO kontsentratsiyasining ortishi 2
d) SO kontsentratsiyasining pasayishi 3
6. Tizimdagi kimyoviy muvozanat
C 4 H 10 (g) ↔ C 4 H 6 (g) + 2H 2 (g) -Q
teskari reaktsiyaning tomoni, agar
A) haroratni oshirish
B) H kontsentratsiyasini kamaytiradi 2
B) katalizator qo'shing
D) qon bosimini oshirish
Endi javoblaringizning to'g'riligini tekshiring. (25-slayd).
1 - a
2 – b
3 - in
4 - a
5 - a
6 – g
VII. § 14, masalan. 1-8. (26-slayd).
Kimyoviy reaksiyalarning qaytarilishi.Kimyoviy muvozanat.
11-sinf
(profil darajasi)
Qadgaron qishlog‘i MBOU umumta’lim maktabi kimyo fani o‘qituvchisi Xetagurova F.A.
2012-2013 o'quv yili yil.
Ishlatilgan kitoblar.
1. O.S.Gabrielyan, G.G.Lysova "Kimyo" - M.: "Drofa", 2009 yil.
2. O. S. Gabrielyan, I. G. Ostroumov " umumiy kimyo" - Olma darsligi, 2008 yil.
3. O.S. Gabrielyan, G.G. Lisova, A.G. Vvedenskaya " Stol kitob Kimyo o‘qituvchisi”, I qism, 11-sinf. - M.: "Drofa", 2009 yil.
4.T.P.Troegubov “Kimyodan darsga asoslangan ishlanmalar” - M.: “Vako”, 2009 y.
5. A.S.Egorov “Kimyo o‘qituvchisi” – “Feniks”, 2008 y.
6. S. A. Litvinova, N. V. Mankevich " Noorganik kimyo. Hammasi maktab kursi jadvallarda" - Minsk: " Zamonaviy maktab: Kuzma, 2009 yil.
7. A.N.Levkin, A.A.Kartsova, S.E.Dombrovskaya, E.D.Krutetskaya “Kimyo: Yagona davlat imtihoni: O‘quv va ma’lumotnomalar. ("Yakuniy nazorat: yagona davlat imtihoni" seriyasi) - M.; Sankt-Peterburg: Ta'lim, 2011 yil.
8. G.P.Xomchenko “Universitetlarga kiruvchilar uchun kimyo bo'yicha qo'llanma” - M.: “Yangi to'lqin”., 2004 y.
9.V.N.Doronkin, A.G.Berezhnaya, T.V.Sazhneva, V.A.Fevraleva "Kimyo. Tematik testlar. Yagona davlat imtihoniga tayyorgarlik" - Rostov-Don "Legion", 2010 yil.
10. D. M. Dobrotin, A. A. Kaverina, M. G. Snastina “Yagona davlat imtihoni-2011. Kimyo: odatiy imtihon variantlari: 30 ta variant." - FIPI, M.; " Milliy ta'lim" 2011 yil.
Kimyoviy reaksiyalarning qaytarilishi. Kimyoviy muvozanat.
11-sinf
Tayanch tushunchalar: Qaytariladigan va qaytmas kimyoviy reaksiyalar, kimyoviy muvozanat, muvozanat konsentrasiyalari, muvozanat konstantasi, reaksiya tezligi, Le Shatelye printsipi. Uskunalar: F eCl 3 eritmasi; KNCS; KCl; kraxmal pastasi; probirkalar, suv, spirtli chiroq, ushlagich.
Darslar davomida. Frontal tekshirish 1. Kimyoviy reaksiya tezligini aniqlash. 2. Tezlikni ifodalash formulalari va tezlik birliklari: a) bir jinsli reaksiya; b) geterogen reaksiya. 3. Kimyoviy reaksiya tezligiga ta’sir etuvchi omillarni sanab bering. 4. Kimyoviy reaksiya tezligi konsentratsiyaga qanday bog'liq? 5. Qanday moddalar katalizatorlar deb ataladi? Inhibitorlar? Ularning kimyoviy reaksiya tezligiga ta'siri o'rtasidagi farq nima? Katalizator va ingibitorlarning ishlab chiqarish va tirik organizmlar hayotidagi ahamiyati. 6. Kimyoviy reaksiya tezligini aniqlash uchun nimalarni bilish kerak?
Yangi materialni o'rganish. Taqdimot rejasi. 1. Reaksiyalar qaytar va qaytarilmas. Qaytarmaslik belgilari 2. Kimyoviy muvozanat. Kimyoviy muvozanat konstantasi. 3. Kimyoviy muvozanatning siljishini keltirib chiqaruvchi omillar. Le Chatelier printsipi. Tajriba. 4. Le Shatelier printsipining qo'llanilishi. 5. Yagona davlat imtihon vazifalarini hal qilish.
Qaytariladigan va qaytarilmas reaksiyalar. Qaytariladigan kimyoviy reaktsiyalar - bu bir xil sharoitda bir vaqtning o'zida oldinga va teskari yo'nalishda sodir bo'ladigan reaktsiyalar. Masalan: H 2 + I 2 ↔ 2HI CaCO 3 ↔ CaO + CO 2 Qaytmas kimyoviy reaksiyalar reaksiyaga kirishuvchi moddalar toʻliq reaksiya mahsulotiga aylanmaguncha bir yoʻnalishda davom etadigan reaksiyalardir. Masalan: Na 2 SO 4 + BaCl 2 BaSO 4 ↓ + 2NaCl
Qaytarib bo'lmaydigan belgilar. CuCl 2 + 2KOH= Cu(OH) 2 ↓ +2KOH – hosil boʻlgan choʻkma Na 2 CO 3 + 2HCl=2NaCl + H 2 O + CO 2 – suv va karbonat angidridga parchalanadigan kuchsiz elektrolit hosil boʻldi. H 2 SO 4 + 2KOH = K 2 SO 4 + 2H 2 O - suv hosil bo'ldi - juda zaif elektrolit.
Kimyoviy muvozanat. Vodorodning yod bug'i bilan teskari reaksiyasiga qaytaylik. Ommaviy harakatlar qonuniga muvofiq kinetik tenglama to'g'ridan-to'g'ri reaksiya ko'rinishga ega: V pr = k pr Vaqt o'tishi bilan to'g'ridan-to'g'ri reaktsiya tezligi pasayadi, chunki boshlang'ich materiallar iste'mol qilinadi. Shu bilan birga, tizimda vodorod yodidning to'planishi bilan uning parchalanish reaktsiyasi tezligi oshadi: V arr = k arr [HI] ² Har qanday teskari reaktsiyada ertami-kechmi to'g'ridan-to'g'ri yodidning tezliklari paydo bo'ladi. va teskari jarayonlar tenglashadi. To'g'ri va teskari reaktsiyalar tezligi teng bo'lgan qaytariladigan jarayonning holati kimyoviy muvozanat deyiladi.
Kimyoviy muvozanat konstantasi. Kimyoviy muvozanat holati maxsus qiymat - muvozanat konstantasi bilan tavsiflanadi. Bizning misolimiz uchun muvozanat konstantasi quyidagi ko'rinishga ega: K teng = ² / Muvozanat konstantasi k to'g'ridan-to'g'ri va teskari reaktsiyalarning tezlik konstantalari nisbatiga yoki mahsulot va reagentlarning muvozanat konsentratsiyasi mahsulotining nisbatiga teng. reaksiya tenglamasidagi koeffitsientlarga teng kuchlarga ko'tariladi. Muvozanat konstantasining qiymati reaksiyaga kirishuvchi moddalarning tabiati bilan belgilanadi va haroratga bog'liq.
Muvozanat konstantasining qiymati teskari reaktsiyaning to'liqligini tavsiflaydi. Agar K 1 ga teng bo'lsa, muvozanat tizimida deyarli hech qanday boshlang'ich reaktivlar qolmaydi va muvozanat o'ngga siljiydi.
Kimyoviy muvozanatning o'zgarishiga olib keladigan omillar. Kimyoviy muvozanat holati doimiy tashqi sharoitlarda uzoq vaqt davomida saqlanishi mumkin: harorat, boshlang'ich moddalar yoki yakuniy mahsulotlarning kontsentratsiyasi, bosim (agar gazlar reaksiyada ishtirok etsa). Agar siz ushbu shartlarni o'zgartirsangiz, tizimni bir muvozanat holatidan yangi shartlarga javob beradigan boshqa holatga o'tkazishingiz mumkin. Bu o'tish siljish yoki muvozanat siljishi deb ataladi. Siqilish nazoratini Le Chatelier printsipi yordamida bashorat qilish mumkin, 1884.
Tarixiy ma'lumotnoma. Fransuz kimyogari Anri Lui Le Shatelye (1850-1936) kimyoviy reaksiyalar jarayonlarini o‘rgangan. Muvozanatni almashtirish printsipi eng mashhur, ammo Le Chatelierning yagona ilmiy yutug'idan uzoqdir. Ilmiy izlanishlari uni butun dunyoga mashhur qildi. U 86 yil yashadi.
Le Chatelier printsipi. Anri Lui De Chatelier butun dunyoga mashhur. U shoh yoki shahzoda emas edi, lekin u ajoyib tamoyilni kashf etdi, u kimyogarlar uchun foydalidir, har xil muvozanatlarni o'zgartirish uchun. Agar kimyoviy muvozanat holatida bo'lgan tizimga tashqi ta'sir ko'rsatilsa (o'zgaruvchan bosim, moddalar kontsentratsiyasi yoki harorat), u holda muvozanat hosil bo'lgan ta'sirni zaiflashtiradigan jarayonning imtiyozli paydo bo'lishiga qarab siljiydi. Le Chatelier printsipi - bu "zararlilik" tamoyili, "aksincha" tamoyili.
Konsentratsiyaning o'zgarishi: A) agar yakuniy mahsulotlar konsentratsiyasini oshirsak, muvozanat dastlabki mahsulotlar hosil bo'lishi tomon siljiydi, ya'ni. teskari reaktsiya ustunlik qiladi. B) boshlang'ich mahsulotlarning konsentratsiyasini oshiramiz, muvozanat yakuniy mahsulotlar hosil bo'lishi tomon siljiydi, to'g'ridan-to'g'ri reaktsiya ustunlik qiladi. C) yakuniy mahsulotlar konsentratsiyasining pasayishi bilan muvozanat reaktsiyasi ularning hosil bo'lishiga qarab siljiydi, to'g'ridan-to'g'ri reaktsiya ustunlik qiladi. D) dastlabki reaksiya mahsulotlarining konsentratsiyasi pasayganda teskari reaksiya ustunlik qiladi.
Bosim o'zgarishining ta'siri. A) bosimning oshishi bilan muvozanat hosil bo'lgan gazsimon mahsulotlarning hajmi kamayadigan reaksiya tomon siljiydi. B) bosim pasayganda, muvozanat hosil bo'lgan gazsimon mahsulotlar hajmi ortib borayotgan reaksiya tomon siljiydi. Misol: 3H 2 + N 2 ↔ 2NH 3 c) agar gazsimon mahsulotlarning hajmlari to'g'ridan-to'g'ri va teskari holatda bir xil bo'lsa. reaktsiyalar - o'zgarish bosim muvozanatni o'zgartirmaydi. Misol: H 2 + Cl 2 =2HCl 2V=2V
Harorat o'zgarishining ta'siri. A) harorat oshishi bilan kimyoviy muvozanat endotermik reaksiya tomon siljiydi. B) harorat pasayganda kimyoviy muvozanat ekzotermik reaksiya tomon siljiydi. Misol: N 2 (g) + H 2 (g) → 2 NH 3 (g) +92 kJ, 2 NH 3 (g) → N 2 (g) + H 2 (g) - 92 kJ.
Le Shatelye printsipining ma'nosi.
Ammiak va metanol ishlab chiqarish.
Mustahkamlash. Kimyogar reaktsiyani orqaga suradi: "Men sizni bir oz harakatga keltiraman!" "U javob beradi: "Siz meni bilasiz: men bir soat yoki bir kun olovsiz yashay olmayman!" Va kayfiyatimni yaxshilash uchun men so'rayman, hatto talab qilaman: yuqori qon bosimi! Bundan tashqari, yodda tuting: men shunday reaktsiyamanki, men uchun reagentlarning konsentratsiyasi muhim. Va kimyogar o'yladi: "Endi men uchun hamma narsa aniq. Siz issiqlikni o'zlashtirasiz - va bu ajoyib! Gorelkalar kolba ostida yonishi bilanoq, o'q bo'ylab harakatlaning. Bu gullar, lekin mevalar ham bo'ladi - Mahsulotning hosildorligi bosimni oshiradi! Ko'proq konsentratsiya ... Ha, siz haqsiz: men sizga ko'proq moddalar beraman. Reaktsiya itoatkorlik bilan ishlay boshladi, foydali va kerakli mahsulotni shakllantirdi. Bu kimyogarning orzusi edi. U qanday xulosalar chiqaradi?
Yagona davlat imtihon topshiriqlari. 1. Kimyoviy o`zgarishning qaytarilmasligi sharti. a) kuchsiz elektrolit hosil bo'lishi b) ko'p miqdorda issiqlikning yutilishi c) kuchsiz va kuchli elektrolitlarning o'zaro ta'siri d) eritma rangining zaiflashishi. 2. CaCO 3(s) ↔ CaO (s) + CO 2(s) – Q tizimidagi muvozanatni reaksiya mahsulotlariga siljish uchun a) bosimni oshirish b) haroratni oshirish c) a katalizator d) haroratni pasaytiradi 3. Bosim ortishi bilan sistemada kimyoviy muvozanat siljimaydi a) 2H 2 S (g) + 3O 2 (g) = 2H 2 O (g) + 2SO 2 (g) b ) 2H 2 (g) + O 2 (g) = 2H 2 O (g) c) H 2 (g) + I 2 (g) = 2HI (g) g) SO 2 (g) + CL 2 (g) = SO 2 CL 2 (g)
4. 2CO (g) + O 2 (g) ↔ 2CO 2 (g) + Q sistemasidagi kimyoviy muvozanatning siljishi haqidagi quyidagi hukmlar to'g'rimi? A. Bosim pasayganda, bu sistemadagi kimyoviy muvozanat reaksiya mahsuloti tomon siljiydi. B. Karbonat angidrid konsentratsiyasi ortishi bilan sistemaning kimyoviy muvozanati reaksiya mahsuloti tomon siljiydi. a) faqat A to'g'ri c) ikkala hukm ham to'g'ri b) faqat B to'g'ri d) ikkala hukm ham noto'g'ri 5. 2 SO 2 (g) + O 2 (g) ↔ 2SO 3 (g) + Q kimyoviy muvozanatning dastlabki moddalar tomon siljishi a) bosimning pasayishiga c) SO 2 kontsentratsiyasining oshishiga b) haroratning pasayishiga d) SO 3 kontsentratsiyasining pasayishiga yordam beradi 6. S tizimdagi kimyoviy muvozanat C. 4 H 10 (g) ↔ C 4 H 6 (g) + 2H 2 ( d) -Q teskari reaksiyaning Q tomoni, agar a) haroratni oshirsa c) katalizator qo'shsa b) H 2 konsentratsiyasini kamaytirsa d) ortadi. bosim
O'zingizni tekshiring! 1 – a 2 – b 3 – c 4 – a 5 – a 6 – d
Uy vazifasi. § 14, masalan. 1-8.
Bir yo'nalishda ketayotgan kimyoviy reaksiyalar deyiladi qaytarilmas.
Ko'pgina kimyoviy jarayonlar qaytariladigan. Bu shuni anglatadiki, bir xil sharoitlarda ham oldinga, ham teskari reaktsiyalar sodir bo'ladi (ayniqsa haqida gapiramiz yopiq tizimlar haqida). 
Masalan:
a) reaktsiya
V ochiq tizim qaytarilmas;
b) bir xil reaksiya
yopiq tizimda qaytariladigan.
Kimyoviy muvozanat
Keling, teskari reaktsiyalar paytida sodir bo'ladigan jarayonlarni batafsil ko'rib chiqaylik, masalan, shartli reaktsiya uchun:
Ommaviy harakat qonuniga asoslanadi oldinga reaktsiya tezligi:
Vaqt o'tishi bilan A va B moddalarning konsentratsiyasi kamayganligi sababli, to'g'ridan-to'g'ri reaktsiya tezligi ham kamayadi.
Reaktsiya mahsulotlarining paydo bo'lishi teskari reaktsiya ehtimolini anglatadi va vaqt o'tishi bilan C va D moddalarining kontsentratsiyasi oshadi, ya'ni teskari reaktsiya tezligi.
Ertami-kechmi to'g'ri va teskari reaktsiyalar tezligi teng bo'ladigan holatga erishiladi = .
To'g'ridan-to'g'ri reaktsiya tezligi teskari reaktsiya tezligiga teng bo'lgan tizimning holati deyiladi kimyoviy muvozanat.
Bunday holda, reaktivlar va reaktsiya mahsulotlarining konsentratsiyasi o'zgarishsiz qoladi. Ular muvozanat konsentratsiyasi deb ataladi. Ibratli darajada, umuman olganda, hech narsa o'zgarmaganga o'xshaydi. Lekin, aslida, ham to'g'ridan-to'g'ri, ham teskari jarayonlar sodir bo'lishda davom etmoqda, lekin bilan teng tezlik. Shuning uchun tizimdagi bunday muvozanat mobil va dinamik deb ataladi.
[A], [B], [C], [D] moddalarning muvozanat konsentrasiyalarini belgilaymiz. U holda =, k 1 [A] dan beri α [B] β = k 2 [C] γ [D] δ , qayerda
bu erda a, b, g, d ko'rsatkichlar, teskari reaksiyadagi koeffitsientlarga teng; K teng - kimyoviy muvozanat konstantasi.
Olingan ifoda miqdoriy jihatdan tavsiflanadi muvozanat holati va ifodalaydi matematik ifoda muvozanat tizimlari uchun massa ta'siri qonuni.
Doimiy haroratda muvozanat konstantasi berilgan qaytariladigan reaksiya uchun doimiy qiymat. Bu muvozanatda o'rnatiladigan reaktsiya mahsulotlari (numerator) va boshlang'ich moddalar (maxraj) kontsentratsiyasi o'rtasidagi bog'liqlikni ko'rsatadi.
Muvozanat konstantalari ma'lum bir haroratda boshlang'ich moddalar va reaktsiya mahsulotlarining muvozanat konsentratsiyasini aniqlaydigan tajriba ma'lumotlari asosida hisoblanadi.
Muvozanat konstantasining qiymati reaksiya mahsulotlarining unumini va uning borishining to'liqligini tavsiflaydi. Agar biz K » 1 ni olsak, bu muvozanat [C] holatida ekanligini anglatadi. γ [D] δ "[A] α [B] β , ya'ni reaktsiya mahsulotlarining konsentratsiyasi boshlang'ich moddalar konsentratsiyasidan ustun turadi va reaktsiya mahsulotlarining unumi yuqori bo'ladi.
K « 1 ga teng bo'lsa, reaksiya mahsulotlarining unumi mos ravishda past bo'ladi. Masalan, sirka kislotasi etil esterining gidroliz reaktsiyasi uchun
muvozanat konstantasi:
20 ° C da u 0,28 (ya'ni 1 dan kam) qiymatga ega.
Bu shuni anglatadiki, esterning muhim qismi gidrolizlanmagan.
Geterogen reaksiyalarda muvozanat konstantasining ifodasi faqat gaz yoki suyuq fazadagi moddalarning kontsentratsiyasini o'z ichiga oladi. Masalan, reaktsiya uchun
Muvozanat konstantasi quyidagicha ifodalanadi:
Muvozanat konstantasining qiymati reaksiyaga kirishuvchi moddalarning tabiatiga va haroratga bog'liq.
Doimiylik katalizator mavjudligiga bog'liq emas, chunki u to'g'ri va teskari reaktsiyalarning faollashuv energiyasini bir xil miqdorda o'zgartiradi. Katalizator muvozanat konstantasining qiymatiga ta'sir qilmasdan faqat muvozanatning boshlanishini tezlashtirishi mumkin.
Muvozanat holati doimiy tashqi sharoitlarda cheksiz saqlanadi: harorat, boshlang'ich moddalarning konsentratsiyasi, bosim (agar gazlar reaktsiyada ishtirok etsa yoki hosil bo'lsa).
Ushbu shartlarni o'zgartirish orqali tizimni bir muvozanat holatidan yangi shartlarga javob beradigan ikkinchi holatga o'tkazish mumkin. Ushbu o'tish deyiladi siljish yoki muvozanatning siljishi.
Azot va vodorod o'rtasidagi ammiak hosil bo'lish reaktsiyasi misolidan foydalanib, muvozanatni o'zgartirishning turli usullarini ko'rib chiqaylik:
Moddalar konsentratsiyasini o'zgartirish ta'siri
Reaksiya aralashmasiga azot N2 va vodorod H2 qo'shilsa, bu gazlarning konsentratsiyasi ortadi, ya'ni oldinga reaktsiya tezligi ortadi. Muvozanat o'ngga, reaksiya mahsulotiga, ya'ni ammiak NH 3 tomon siljiydi.
N 2 +3H 2 → 2NH 3
Xuddi shunday xulosaga muvozanat konstantasi ifodasini tahlil qilish orqali ham kelish mumkin. Azot va vodorod konsentratsiyasi ortishi bilan maxraj ortadi va K teng bo'lgani uchun. - qiymat doimiy, hisoblagich ortishi kerak. Shunday qilib, reaksiya aralashmasidagi NH 3 reaksiya mahsuloti miqdori ortadi.
Ammiak reaktsiyasi mahsuloti NH 3 konsentratsiyasining oshishi muvozanatning chapga, boshlang'ich moddalar hosil bo'lishiga olib keladi. Bunday xulosaga o'xshash mulohazalar asosida kelish mumkin.
Bosim o'zgarishining ta'siri
Bosimning o'zgarishi faqat moddalardan kamida bittasi gazsimon holatda bo'lgan tizimlarga ta'sir qiladi. Bosim ortishi bilan gazlar hajmi kamayadi, ya'ni ularning konsentratsiyasi ortadi.
Aytaylik, yopiq tizimdagi bosim, masalan, 2 marta ko'tarilgan. Demak, ko'rib chiqilayotgan reaksiyadagi barcha gazsimon moddalarning (N 2, H 2, NH 3) konsentratsiyasi 2 barobar ortadi. Bunda K teng ifodadagi pay 4 marta, maxraj esa 16 marta ortadi, ya'ni muvozanat buziladi. Uni qayta tiklash uchun ammiak kontsentratsiyasi ortib, azot va vodorod konsentratsiyasi kamayishi kerak. Balans o'ngga siljiydi. Bosimdagi o'zgarishlar suyuqlik hajmiga deyarli ta'sir qilmaydi va qattiq moddalar, ya'ni ularning konsentratsiyasini o'zgartirmaydi. Demak, gazlar ishtirok etmaydigan reaksiyalarning kimyoviy muvozanat holati bosimga bog'liq emas.
Harorat o'zgarishining ta'siri
Haroratning oshishi bilan barcha reaksiyalarning (ekzo- va endotermik) tezligi ortadi. Bundan tashqari, haroratning oshishi yuqori faollik energiyasiga ega bo'lgan reaktsiyalar tezligiga ko'proq ta'sir qiladi, ya'ni endotermik.
Shunday qilib, teskari reaktsiyaning tezligi (endotermik) oldinga reaktsiya tezligidan ko'proq ortadi. Muvozanat energiyaning yutilishi bilan birga bo'lgan jarayon tomon siljiydi.
Muvozanatning o'zgarishi yo'nalishini oldindan taxmin qilish mumkin Le Chatelier printsipi:
Muvozanat holatidagi sistemaga (konsentratsiya, bosim, harorat o'zgarishi) tashqi ta'sir ko'rsatilsa, muvozanat bu ta'sirni zaiflashtiradigan tomonga o'tadi.
Shunday qilib:
Reaksiyaga kirishuvchi moddalar kontsentratsiyasi ortib borishi bilan sistemaning kimyoviy muvozanati reaksiya mahsulotlari hosil bo‘lish tomon siljiydi;
Reaktsiya mahsulotlarining konsentratsiyasi ortishi bilan tizimning kimyoviy muvozanati boshlang'ich moddalar hosil bo'lishi tomon siljiydi;
Bosim ortishi bilan tizimning kimyoviy muvozanati hosil bo'lgan gazsimon moddalarning hajmi kichikroq bo'lgan reaksiya tomon siljiydi;
Haroratning oshishi bilan tizimning kimyoviy muvozanati endotermik reaksiya tomon siljiydi;
Haroratning pasayishi bilan u ekzotermik jarayonga o'tadi.
Le Shatelye printsipi nafaqat kimyoviy reaksiyalarga, balki boshqa ko'plab jarayonlarga ham taalluqlidir: bug'lanish, kondensatsiya, erish, kristallanish va hokazo.. Eng muhim kimyoviy mahsulotlarni ishlab chiqarishda, Le Shatelier printsipi va massalar ta'siri qonunidan kelib chiqadigan hisoblar. kerakli moddaning maksimal rentabelligini ta'minlaydigan kimyoviy jarayonlarni amalga oshirish uchun bunday sharoitlarni topishga imkon bering.
Test topshirish uchun ma'lumotnoma:
Mendeleev jadvali
Eruvchanlik jadvali
Barcha kimyoviy reaktsiyalarni ikki guruhga bo'lish mumkin: qaytarilmas va qaytarilmas reaksiyalar. Qaytarib bo'lmaydigan reaktsiyalar tugallanadi - reaktivlardan biri to'liq iste'mol qilinmaguncha. Qaytariladigan reaksiyalar tugallanmaydi: qaytar reaktsiyada reaktivlarning hech biri to'liq iste'mol qilinmaydi. Bu farq qaytarilmas reaktsiya faqat bir yo'nalishda borishi mumkinligi bilan bog'liq. Qaytariladigan reaktsiya ham oldinga, ham teskari yo'nalishda sodir bo'lishi mumkin.
Keling, ikkita misolni ko'rib chiqaylik.
Misol 1. Rux va konsentrlangan nitrat kislota o'rtasidagi o'zaro ta'sir tenglama bo'yicha boradi:
Etarli miqdorda nitrat kislota bilan reaksiya faqat barcha sink erigandan keyin tugaydi. Bundan tashqari, agar siz ushbu reaktsiyani teskari yo'nalishda - azot dioksidini sink nitrat eritmasidan o'tkazishga harakat qilsangiz, u holda metall sink va azot kislotasi ishlamaydi - bu reaktsiya teskari yo'nalishda davom eta olmaydi. Shunday qilib, ruxning nitrat kislota bilan o'zaro ta'siri qaytarilmas reaksiya hisoblanadi.
2-misol. Ammiak sintezi tenglama bo'yicha boradi:
Agar siz bir mol azotni uch mol vodorod bilan aralashtirsangiz, tizimda reaksiya sodir bo'lishi uchun qulay sharoit yaratib, etarli vaqt o'tgach, gaz aralashmasini tahlil qilsangiz, tahlil natijalari shuni ko'rsatadiki, nafaqat reaktsiya. mahsulot (ammiak) tizimda mavjud bo'ladi, balki boshlang'ich moddalar (azot va vodorod). Agar hozir xuddi shu sharoitda boshlang'ich modda sifatida azot-vodorod aralashmasi emas, balki ammiak qo'yilsa, ammiakning bir qismi azot va vodorodga parchalanishini va miqdorlar orasidagi yakuniy nisbatni aniqlash mumkin bo'ladi. azot va vodorod aralashmasidan boshlanganda, barcha uch moddaning barchasi bir xil bo'ladi. Shunday qilib, ammiak sintezi teskari reaktsiyadir.
Qaytariladigan reaktsiyalar tenglamalarida teng belgisi o'rniga o'qlardan foydalanish mumkin; ular oldinga va teskari yo'nalishda sodir bo'ladigan reaktsiyani ramziy qiladi.
Shaklda. 68-rasmda vaqt o'tishi bilan to'g'ridan-to'g'ri va teskari reaktsiyalar tezligining o'zgarishi ko'rsatilgan. Dastlab boshlang'ich moddalarni aralashtirishda oldinga siljish tezligi yuqori, teskari reaksiya tezligi esa nolga teng bo'ladi.Reaksiya davom etar ekan, boshlang'ich moddalar sarflanadi va ularning konsentratsiyasi pasayadi.
Guruch. 63. Vaqt o'tishi bilan oldinga va teskari reaktsiyalar tezligining o'zgarishi.
Natijada, oldinga reaktsiya tezligi pasayadi. Shu bilan birga, reaktsiya mahsulotlari paydo bo'ladi va ularning konsentratsiyasi ortadi. Natijada, teskari reaktsiya yuzaga kela boshlaydi va uning tezligi asta-sekin ortadi. To'g'ridan-to'g'ri va teskari reaktsiyalar tezligi teng bo'lganda, kimyoviy muvozanat yuzaga keladi. Shunday qilib, oxirgi misolda azot, vodorod va ammiak o'rtasida muvozanat o'rnatiladi.
Kimyoviy muvozanat dinamik muvozanat deyiladi. Bu shuni ta'kidlaydiki, muvozanat holatida ham to'g'ri, ham teskari reaktsiyalar sodir bo'ladi, lekin ularning tezligi bir xil bo'ladi, buning natijasida tizimdagi o'zgarishlar sezilmaydi.
Kimyoviy muvozanatning miqdoriy xarakteristikasi kimyoviy muvozanat konstantasi deb ataladigan qiymatdir. Keling, buni yodid-vodorod sintezi reaktsiyasi misolida ko'rib chiqaylik:
Massalar ta'siri qonuniga ko'ra, to'g'ridan-to'g'ri va teskari reaktsiyalarning tezligi tenglamalar bilan ifodalanadi:
Muvozanat holatida to'g'ri va teskari reaktsiyalarning tezligi bir-biriga teng, shuning uchun
To'g'ridan-to'g'ri va teskari reaktsiyalarning tezlik konstantalarining nisbati ham doimiydir. Bu reaksiyaning muvozanat konstantasi (K) deyiladi:
Bu erdan nihoyat
Ushbu tenglamaning chap tomonida muvozanat - muvozanat kontsentratsiyasida o'rnatiladigan o'zaro ta'sir qiluvchi moddalarning kontsentratsiyasi mavjud. Tenglamaning o'ng tomoni doimiy (doimiy haroratda) kattalikdir.
Buni ko'rsatish mumkin umumiy holat qaytariladigan reaktsiya
muvozanat konstantasi quyidagi tenglama bilan ifodalanadi:
Bu yerga Bosh harflar moddalar formulalarini, kichiklari esa reaksiya tenglamasida koeffitsientlarni bildiradi.
Shunday qilib, doimiy haroratda, teskari reaktsiyaning muvozanat konstantasi doimiy qiymat, muvozanatda o'rnatiladigan reaktsiya mahsulotlari (numerator) va boshlang'ich moddalar (maxraj) kontsentratsiyasi o'rtasidagi nisbatni ko'rsatadi.
Muvozanat konstantasi tenglamasi shuni ko'rsatadiki, muvozanat sharoitida reaksiyada ishtirok etuvchi barcha moddalarning kontsentratsiyasi bir-biriga bog'liqdir. Ushbu moddalardan birortasining kontsentratsiyasining o'zgarishi barcha boshqa moddalarning konsentratsiyasining o'zgarishiga olib keladi; natijada yangi konsentratsiyalar o'rnatiladi, lekin ular orasidagi nisbat yana muvozanat konstantasiga to'g'ri keladi.
Muvozanat konstantasining raqamli qiymati, birinchi taxminiy ma'lumotlarga ko'ra, ma'lum reaktsiyaning rentabelligini tavsiflaydi. Masalan, reaksiya hosildorligi yuqori bo'lganda, chunki bu holda
ya'ni muvozanat holatida reaksiya mahsulotlarining kontsentratsiyasi boshlang'ich moddalar konsentratsiyasidan ancha katta bo'ladi va bu reaksiyaning unumi yuqori ekanligini bildiradi. Qachon (shunga o'xshash sababga ko'ra) reaksiyaning unumdorligi past bo'lsa.
Geterogen reaktsiyalarda muvozanat konstantasining ifodasi, shuningdek, massa ta'siri qonunining ifodasi (58-bandga qarang) faqat gaz yoki suyuqlik fazasida bo'lgan moddalarning kontsentratsiyasini o'z ichiga oladi. Masalan, reaktsiya uchun
muvozanat konstantasi quyidagi ko'rinishga ega:
Muvozanat konstantasining qiymati reaksiyaga kirishuvchi moddalarning tabiatiga va haroratga bog'liq. Bu katalizatorlar mavjudligiga bog'liq emas. Yuqorida aytib o'tilganidek, muvozanat konstantasi to'g'ridan-to'g'ri va teskari reaktsiyalarning tezlik konstantalari nisbatiga teng. Katalizator to'g'ridan-to'g'ri va teskari reaktsiyalarning faollashuv energiyasini bir xil miqdorda o'zgartirganligi sababli (60 § ga qarang), bu ularning tezlik konstantalari nisbatiga ta'sir qilmaydi.
Shuning uchun katalizator muvozanat konstantasining qiymatiga ta'sir qilmaydi va shuning uchun reaksiya unumini oshirishi ham, kamayishi ham mumkin emas. U faqat muvozanatning boshlanishini tezlashtirishi yoki sekinlashtirishi mumkin.
