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
Дать определение химическая реакция, классификация химических реакций.
Дать полную характеристику ухр:
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 - kТак 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 HYPERLINK "https://sites.google.com/site/himulacom/zvonok-na-urok/9-klass---vtoroj-god-obucenia/urok-no24-himiceskoe-ravnovesie-i-uslovia-ego-smesenia/anri-lui-le-satele" \t "_blank" 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: §