Αρχή του Le Chatelier

Ο Γάλλος χημικός Henri Louis Le Chatelier δημιούργησε έναν από τους πιο γνωστούς νόμους της χημείας που προβλέπει την απόκριση του χημικού συστήματος σε ισορροπία όταν εκτίθεται σε μια αλλοίωση.

Με τα αποτελέσματα των σπουδών του, διατύπωσε μια γενίκευση για χημική ισορροπία που αναφέρει τα εξής:

"Όταν ένας εξωτερικός παράγοντας δρα σε ένα σύστημα σε ισορροπία, κινείται, πάντα με την έννοια της ελαχιστοποίησης της δράσης του εφαρμοζόμενου παράγοντα."

Όταν διαταράσσεται η ισορροπία ενός χημικού συστήματος, το σύστημα ενεργεί για την ελαχιστοποίηση αυτής της διαταραχής και την αποκατάσταση της σταθερότητας.

Επομένως, το σύστημα παρουσιάζει:

  • μια αρχική κατάσταση ισορροπίας.
  • μια "μη ισορροπημένη" κατάσταση με την αλλαγή ενός παράγοντα.
  • μια νέα κατάσταση ισορροπίας που αντιτίθεται στην αλλαγή.

Παραδείγματα εξωτερικών διαταραχών που μπορούν να επηρεάσουν τη χημική ισορροπία είναι:

Παράγοντας Διατάραξη Είναι φτιαγμένο
Συγκέντρωση Αυξάνουν Καταναλώστε την ουσία
Μείωση η ουσία παράγεται
Πίεση Αυξάνουν Μετακινείται στη μικρότερη ένταση
Μείωση Μετακινείται στην υψηλότερη ένταση
Θερμοκρασία Αυξάνουν Απορροφά τη θερμότητα και αλλάζει τη σταθερά ισορροπίας
Μείωση Απελευθερώνει θερμότητα και αλλάζει τη σταθερά ισορροπίας
Καταλύτης Παρουσία Η αντίδραση επιταχύνεται

Αυτή η αρχή έχει μεγάλη σημασία για τη χημική βιομηχανία, καθώς οι αντιδράσεις μπορούν να χειραγωγηθούν και να κάνουν τις διαδικασίες πιο αποτελεσματικές και οικονομικές.

Ένα παράδειγμα αυτού είναι η διαδικασία που ανέπτυξε ο Fritz Haber, η οποία, χρησιμοποιώντας την αρχή του Le Chatelier, δημιούργησε οικονομικά μια οδό για την παραγωγή αμμωνίας από ατμοσφαιρικό άζωτο.

Στη συνέχεια, θα εξετάσουμε τη χημική ισορροπία σύμφωνα με το νόμο του Chatelier και πώς οι διαταραχές μπορούν να την αλλάξουν.

μάθετε περισσότερα για:

  • Χημική ισορροπία
  • Ιωνική ισορροπία
  • Δείκτες οξέος-βάσης

Επίδραση συγκέντρωσης

Όταν υπάρχει χημική ισορροπία, το σύστημα είναι ισορροπημένο.

Το σύστημα σε ισορροπία μπορεί να υποστεί διαταραχή όταν:

  • Αυξάνουμε τη συγκέντρωση ενός συστατικού της αντίδρασης.
  • Μειώνουμε τη συγκέντρωση ενός συστατικού της αντίδρασης.

Όταν προσθέτουμε ή αφαιρούμε μια ουσία από τη χημική αντίδραση, το σύστημα αντιτίθεται στην αλλαγή, καταναλώνοντας ή παράγοντας περισσότερο από αυτήν την ένωση, έτσι ώστε να αποκατασταθεί η ισορροπία.

Οι συγκεντρώσεις των αντιδραστηρίων και των προϊόντων αλλάζουν για να προσαρμοστούν σε μια νέα ισορροπία, αλλά η σταθερά ισορροπίας παραμένει η ίδια.

Παράδειγμα:

Στην ισορροπία:

έντονο αριστερό βραχίονα έντονο Co έντονο αριστερό βραχίονα έντονο H με έντονη γραμματοσειρά 2 γραμματοσειρά O έντονο δεξί βραχίονα με έντονη γραμματοσειρά 6 γραμματοσειρά δεξιά στη δύναμη του τολμηρότερου τολμηρού 2 άκρου του εκθετικού χώρου συν το διάστημα 4 Cl στη δύναμη του μείον του διαστήματος δεξί βέλος πάνω από το αριστερό βέλος τολμηρό διάστημα έντονη παρένθεση αριστερό τετράγωνο έντονο CoCl με έντονη γραμματοσειρά με έντονη γραφή 4 χαρακτήρων, με έντονη ένταση μείον τολμηρή 2 άκρη εκθετικού χώρου συν διάστημα 6 ευθεία H με 2 ευθεία συνδρομή χώρος
μετατόπιση ισορροπίας και συγκέντρωσης

Η αντίδραση έχει μεγαλύτερη συγκέντρωση προϊόντων, επειδή από το μπλε χρώμα του διαλύματος βλέπουμε ότι το σύμπλοκο [CoCl4]-2 υπερισχύει.

Το νερό είναι επίσης προϊόν της άμεσης αντίδρασης και όταν αυξάνουμε τη συγκέντρωσή του στο διάλυμα, το σύστημα αντιτίθεται στην αλλαγή, προκαλώντας την αντίδραση του νερού και του συμπλέγματος.

Η ισορροπία μετατοπίζεται προς τα αριστερά, αντίστροφη κατεύθυνση αντίδρασης και προκαλεί την αύξηση της συγκέντρωσης των αντιδραστηρίων, αλλάζοντας το χρώμα του διαλύματος.

Επίδραση της θερμοκρασίας

Το σύστημα σε ισορροπία μπορεί να υποστεί διαταραχή όταν:

  • Υπάρχει αύξηση της θερμοκρασίας του συστήματος.
  • Υπάρχει μείωση της θερμοκρασίας του συστήματος.

Κατά την προσθήκη ή την αφαίρεση ενέργειας από ένα χημικό σύστημα, το σύστημα αντιτίθεται στην αλλαγή, την απορρόφηση ή την απελευθέρωση ενέργειας έτσι ώστε να αποκατασταθεί η ισορροπία.

Όταν το σύστημα μεταβάλλει τη θερμοκρασία, η χημική ισορροπία αλλάζει ως εξής:

Αυξάνοντας τη θερμοκρασία, ευνοείται η ενδοθερμική αντίδραση και το σύστημα απορροφά θερμότητα.

Από την άλλη πλευρά, όταν η θερμοκρασία μειώνεται, ευνοείται η εξώθερμη αντίδραση και το σύστημα απελευθερώνει θερμότητα.

Παράδειγμα:

Σε χημική ισορροπία:

έντονο αριστερό βραχίονα έντονο Co έντονο αριστερό βραχίονα έντονο H με έντονη γραμματοσειρά 2 γραμματοσειρά O έντονο δεξί βραχίονα με έντονη γραμματοσειρά 6 γραμματοσειρά δεξιά στη δύναμη του τολμηρότερου τολμηρού 2 άκρου του εκθετικού χώρου συν το διάστημα 4 Cl στη δύναμη του μείον του διαστήματος δεξί βέλος πάνω από το αριστερό βέλος τολμηρό διάστημα έντονη παρένθεση αριστερό τετράγωνο έντονο CoCl με έντονη γραμματοσειρά με έντονη γραφή 4 χαρακτήρων, με έντονη ένταση μείον τολμηρή 2 άκρη εκθετικού χώρου συν διάστημα 6 ευθεία H με 2 ευθεία συνδρομή χώρος

Όταν τοποθετούμε το δοκιμαστικό σωλήνα που περιέχει αυτό το σύστημα σε ένα ποτήρι ζεστού νερού, η θερμοκρασία του συστήματος αυξάνεται και η ισορροπία μετατοπίζεται, σχηματίζοντας περισσότερα προϊόντα.

ισορροπία και μετατόπιση θερμοκρασίας

Αυτό συμβαίνει επειδή η άμεση αντίδραση είναι ενδοθερμική και το σύστημα θα αποκατασταθεί απορροφώντας θερμότητα.

Επιπλέον, οι μεταβολές θερμοκρασίας αλλάζουν επίσης τις σταθερές ισορροπίας.

αποτέλεσμα πίεσης

Το σύστημα σε ισορροπία μπορεί να υποστεί διαταραχή όταν:

  • Υπάρχει αύξηση της συνολικής πίεσης του συστήματος.
  • Υπάρχει μείωση της συνολικής πίεσης του συστήματος.

Όταν αυξάνουμε ή μειώνουμε την πίεση ενός χημικού συστήματος, το σύστημα αντιτίθεται στην αλλαγή, μετατοπίζοντας το ισορροπία με την έννοια του μικρότερου ή μεγαλύτερου όγκου αντίστοιχα, αλλά δεν αλλάζει τη σταθερά ισορροπίας.

Όταν το σύστημα μεταβάλλει την ένταση, ελαχιστοποιεί τη δράση της πίεσης, ως εξής:

Όσο μεγαλύτερη είναι η πίεση που ασκείται στο σύστημα, θα υπάρξει συστολή του όγκου και η ισορροπία μετατοπίζεται προς τον μικρότερο αριθμό γραμμομορίων.

Ωστόσο, εάν η πίεση μειωθεί, το σύστημα επεκτείνεται, αυξάνοντας τον όγκο και η κατεύθυνση της αντίδρασης μετατοπίζεται σε αυτόν με τον υψηλότερο αριθμό γραμμομορίων.

Παράδειγμα:

Τα κύτταρα του σώματός μας λαμβάνουν οξυγόνο μέσω χημικής ισορροπίας:

Hem με αριστερή παρένθεση aq δεξιά παρένθεση συνδρομή τέλος συνδρομητικού χώρου συν ευθεία διάστημα O με 2 αριστερή παρένθεση ευθεία g δεξιά παρένθεση τέλος συνδρομής του χώρου συνδρομής δεξί βέλος πάνω αριστερό βέλος Διάστημα HemO με 2 αριστερή παρένθεση aq δεξί παρένθεση τέλος συνδρομής του εγγεγραμμένος

Αυτό το σύστημα δημιουργείται όταν το οξυγόνο στον αέρα που αναπνέουμε έρχεται σε επαφή με την αιμοσφαιρίνη που υπάρχει στο αίμα, προκαλώντας οξυ-αιμοσφαιρίνη, η οποία μεταφέρει το οξυγόνο.

Όταν ένα άτομο ανεβαίνει ένα βουνό, όσο υψηλότερο είναι το υψόμετρο, τόσο χαμηλότερη είναι η ποσότητα και η μερική πίεση του O2 Ψηλά στον αέρα.

Η ισορροπία που μεταφέρει οξυγόνο στο σώμα μετατοπίζεται προς τα αριστερά και μειώνει την ποσότητα οξυ-αιμοσφαιρίνης, διακυβεύοντας την ποσότητα οξυγόνου που λαμβάνεται από τα κύτταρα.

Το αποτέλεσμα αυτού είναι η εμφάνιση ζάλης και κόπωσης, η οποία μπορεί ακόμη και να οδηγήσει σε θάνατο.

Το σώμα προσπαθεί να αντιδράσει παράγοντας περισσότερη αιμοσφαιρίνη. Ωστόσο, αυτή είναι μια αργή διαδικασία, η οποία απαιτεί ρύθμιση σε υψόμετρο.

ορειβασία

Ως εκ τούτου, οι άνθρωποι που μπορούν να ανέβουν στο Όρος Έβερεστ είναι αυτοί που ταιριάζουν καλύτερα σε ακραίο υψόμετρο.

Καταλύτες

Η χρήση ενός καταλύτη παρεμβαίνει στην ταχύτητα αντίδρασης, τόσο στην άμεση όσο και στην αντίστροφη αντίδραση.

aA space plus space bB space δεξί βέλος πάνω από το αριστερό βέλος από straight v με 2 subscript για straight v με 1 subscript του space cC space plus space dD

Για να εμφανιστεί μια αντίδραση, είναι απαραίτητο να επιτευχθεί μια ελάχιστη ενέργεια για να συγκρούονται και να αντιδρούν αποτελεσματικά τα μόρια.

Ο καταλύτης, όταν εισάγεται στο χημικό σύστημα, δρα μειώνοντας αυτή την ενέργεια ενεργοποίησης σχηματίζοντας ένα ενεργοποιημένο σύμπλεγμα και δημιουργώντας μια μικρότερη διαδρομή για να φτάσουμε στη χημική ισορροπία.

καταλύτης

Αυξάνοντας τις ταχύτητες της αντίδρασης εξίσου, μειώνει το χρόνο που απαιτείται για την επίτευξη ισορροπίας, όπως φαίνεται στα ακόλουθα γραφήματα:

χημική ισορροπία και καταλύτες

Ωστόσο, η χρήση καταλυτών δεν αλλάζει την απόδοση της αντίδρασης ή τη σταθερά ισορροπίας επειδή δεν επηρεάζει τη σύνθεση του μίγματος.

σύνθεση αμμωνίας

Οι ενώσεις με βάση το άζωτο χρησιμοποιούνται ευρέως σε γεωργικά λιπάσματα, εκρηκτικά, φάρμακα, μεταξύ άλλων. Λόγω αυτού του γεγονότος, παράγονται εκατομμύρια τόνοι αζωτούχων ενώσεων, όπως NH αμμωνία3Νιτρικό αμμώνιο NH4ΣΤΟ3 και ουρία Η2ΝΚΟΝΗ2.

Λόγω της παγκόσμιας ζήτησης για αζωτούχες ενώσεις, κυρίως για γεωργικές δραστηριότητες, το αλάτι NaNO της Χιλής3, η κύρια πηγή αζωτούχων ενώσεων, ήταν η πιο χρησιμοποιούμενη μέχρι τις αρχές του 20ού αιώνα, αλλά ο φυσικός αλάτι δεν θα μπορούσε να καλύψει την τρέχουσα ζήτηση.

Είναι ενδιαφέρον να σημειωθεί ότι ο ατμοσφαιρικός αέρας είναι ένα μείγμα αερίων, αποτελούμενο από περισσότερο από 70% άζωτο Ν2. Ωστόσο, λόγω της σταθερότητας του τριπλού δεσμού ευθεία Ν ταυτόσημη ευθεία Ν γίνεται μια πολύ δύσκολη διαδικασία για να σπάσει αυτός ο δεσμός για να σχηματιστούν νέες ενώσεις.

Η λύση σε αυτό το πρόβλημα προτάθηκε από τον Γερμανό χημικό Fritz Haber. Η σύνθεση της αμμωνίας που προτείνει ο Haber φέρνει την ακόλουθη χημική ισορροπία:

ευθεία Ν με 2 αριστερή παρένθεση ευθεία g δεξιά παρένθεση συνδρομή τέλος συνδρομητικού χώρου συν κενό 3 ευθεία Η με 2 συνδρομητή αριστερή παρένθεση ευθεία παρένθεση δεξί τέλος συνδρομητικού χώρου δεξιού βέλους πάνω από το αριστερό βέλος χώρο 2 ΝΗ με 3 αριστερή παρένθεση ευθεία g δεξιού παρενθέματος τέλος συνδρομής εγγεγραμμένος

Για να εφαρμοστεί βιομηχανικά, αυτή η διαδικασία τελειοποιήθηκε από τον Carl Bosch και είναι η πιο συνηθισμένη μέχρι σήμερα για τη λήψη αζώτου από τον αέρα με έμφαση στην απόκτηση αζωτούχων ενώσεων.

Χρησιμοποιώντας την αρχή του Le Chatelier, η χημική ισορροπία μπορεί να αυξηθεί όταν:

Προσθέστε H2 και αναγκάζει το σύστημα να αντιταχθεί στην αλλαγή και να αντιδράσει για να μειώσει τη συγκέντρωση αυτού του αντιδραστηρίου.

Έτσι, Η2 και όχι2 καταναλώνονται ταυτόχρονα για να παράγουν περισσότερο προϊόν και να δημιουργήσουν μια νέα κατάσταση ισορροπίας.

σύνθεση αμμωνίας

Ομοίως, προσθέτοντας περισσότερο άζωτο, το υπόλοιπο μετατοπίζεται προς τα δεξιά.

Βιομηχανικά, το υπόλοιπο μετατοπίζεται με τη συνεχή αφαίρεση του NH3 του συστήματος μέσω επιλεκτικής υγροποίησης, αυξάνοντας την απόδοση της αντίδρασης, καθώς το υπόλοιπο που πρόκειται να αποκατασταθεί τείνει να σχηματίζει περισσότερο προϊόν.

Η σύνθεση Haber-Bosch είναι μία από τις σημαντικότερες εφαρμογές μελετών χημικής ισορροπίας.

Λόγω της συνάφειας αυτής της σύνθεσης, ο Haber έλαβε το βραβείο Νόμπελ Χημείας το 1918 και ο Bosch απονεμήθηκε το Βραβείο το 1931.

Ασκήσεις αλλαγής ισορροπίας

Τώρα που ξέρετε πώς να ερμηνεύσετε τις αλλαγές που μπορεί να συμβούν στη χημική ισορροπία, χρησιμοποιήστε αυτές τις αιθουσαίες ερωτήσεις για να ελέγξετε τις γνώσεις σας.

1. (UFPE) Τα πιο κατάλληλα αντιόξινα πρέπει να είναι εκείνα που δεν μειώνουν υπερβολικά την οξύτητα στο στομάχι. Όταν η μείωση της οξύτητας είναι πολύ μεγάλη, το στομάχι εκκρίνει περίσσεια οξέος. Αυτό το φαινόμενο είναι γνωστό ως «οξύ επαναλειτουργία». Ποιο από τα παρακάτω στοιχεία θα μπορούσε να συσχετιστεί με αυτό το αποτέλεσμα;

α) Ο νόμος της εξοικονόμησης ενέργειας.
β) Η αρχή του αποκλεισμού Pauli.
γ) Η αρχή του Le Chatelier.
δ) Η πρώτη αρχή της Θερμοδυναμικής.
ε) Η αρχή της αβεβαιότητας του Heisenberg.

Σωστή εναλλακτική λύση: γ) Αρχή του Le Chatelier.

Τα αντιόξινα είναι αδύναμες βάσεις που λειτουργούν αυξάνοντας το pH του στομάχου και, κατά συνέπεια, μειώνοντας την οξύτητα.

Η μείωση της οξύτητας συμβαίνει εξουδετερώνοντας το υδροχλωρικό οξύ που υπάρχει στο στομάχι. Ωστόσο, μειώνοντας υπερβολικά την οξύτητα, μπορεί να δημιουργήσει μια ανισορροπία στο σώμα, καθώς το στομάχι λειτουργεί σε ένα όξινο περιβάλλον.

Όπως δηλώνεται από την αρχή του Le Chatelier, όταν ένα σύστημα ισορροπίας εκτίθεται σε μια διαταραχή, θα υπάρξει αντίθεση σε αυτήν την αλλαγή, έτσι ώστε η ισορροπία να αποκατασταθεί.

Με αυτόν τον τρόπο, το σώμα θα παράγει περισσότερο υδροχλωρικό οξύ παράγοντας το φαινόμενο «επανάληψη οξέος».

Οι άλλες αρχές που παρουσιάζονται στις εναλλακτικές λύσεις αφορούν:

α) Ο νόμος της εξοικονόμησης ενέργειας: σε μια σειρά μετασχηματισμών, η συνολική ενέργεια του συστήματος διατηρείται.
β) Η αρχή αποκλεισμού Pauli: σε ένα άτομο, δύο ηλεκτρόνια δεν μπορούν να έχουν το ίδιο σύνολο κβαντικών αριθμών.
δ) Η πρώτη αρχή της Θερμοδυναμικής: η διακύμανση της εσωτερικής ενέργειας του συστήματος είναι η διαφορά μεταξύ ανταλλαγής θερμότητας και εργασίας που εκτελείται.
ε) Αρχή αβεβαιότητας του Heisenberg: δεν είναι δυνατόν να προσδιοριστεί η ταχύτητα και η θέση ενός ηλεκτρονίου σε οποιαδήποτε δεδομένη στιγμή.

2. (UFMG) Το μοριακό υδρογόνο μπορεί να ληφθεί βιομηχανικά με επεξεργασία μεθανίου με υδρατμούς. Η διαδικασία περιλαμβάνει την ακόλουθη ενδοθερμική αντίδραση
CH με 4 αριστερή παρένθεση ευθεία g δεξιά παρένθεση θέση συνδρομής τέλος συνδρομής συν ευθύγραμμο διάστημα H με 2 ευθείες συνδρομή O με παρένθεση αριστερή ευθεία g δεξιά παρένθεση τέλος συνδρομητικού χώρου δεξιού βέλους πάνω από το αριστερό βέλος διάστημα CO με αριστερή παρένθεση ευθεία g δεξιά παρένθεση συνδρομή τέλος συνδρομητικού χώρου συν διάστημα 3 ευθεία H με 2 αριστερή παρένθεση ευθεία g δεξιά παρενθέσεις διάστημα συνδρομής των εγγεγραμμένων

Όσον αφορά το σύστημα σε ισορροπία, μπορεί να δηλωθεί σωστά ότι:

α) η παρουσία ενός καταλύτη επηρεάζει τη σύνθεση του μείγματος.
β) η παρουσία ενός καταλύτη επηρεάζει τη σταθερά ισορροπίας.
γ) η αύξηση της πίεσης μειώνει την ποσότητα CH4(σολ).
δ) η αύξηση της θερμοκρασίας επηρεάζει τη σταθερά ισορροπίας.
ε) η αύξηση της θερμοκρασίας μειώνει την ποσότητα CO(σολ) .

Σωστή εναλλακτική λύση: δ) η αύξηση της θερμοκρασίας επηρεάζει τη σταθερά ισορροπίας.

Κατά την αύξηση της θερμοκρασίας, η άμεση αντίδραση, η οποία είναι ενδοθερμική, θα επηρεαστεί, επειδή για την αποκατάσταση της ισορροπίας, το σύστημα θα απορροφήσει ενέργεια και θα μετατοπίσει την ισορροπία προς τα δεξιά.

Μετατοπίζοντας την ισορροπία στην άμεση κατεύθυνση, αυξάνεται η ποσότητα των σχηματισμένων προϊόντων.

ευθεία K με ευθεία c συνδρομητικό χώρο ισούται με αριθμητικό χώρο αριστερό τετράγωνο βραχίονα CO δεξιό τετράγωνο αγκύλη κενό αριστερό τετράγωνο αγκύλη H με 2 συνδρομητικό δεξιό τετράγωνο βραχίονα για κύβο πάνω από τον παρονομαστή αριστερό τετράγωνο βραχίονα CH με 4 συνδρομητικό δεξιό τετράγωνο αγκύλη. κενό αριστερό τετράγωνο βραχίονα H με 2 ευθεία συνδρομή Δεξιά τετράγωνη αγκύλη τέλος κλάσματος

Η σταθερά ισορροπίας είναι άμεσα ανάλογη με τη συγκέντρωση των προϊόντων: όσο μεγαλύτερη είναι η ποσότητα των προϊόντων, τόσο μεγαλύτερη είναι η τιμή της σταθεράς.

Μπορούμε λοιπόν να παρατηρήσουμε ότι η αύξηση της θερμοκρασίας αυξάνει την ποσότητα CO και H2.

Η αύξηση της πίεσης μετατοπίζει την ισορροπία στην αντίστροφη αντίδραση, καθώς η ισορροπία μετατοπίζεται προς τον χαμηλότερο αριθμό γραμμομορίων. Με αυτό, η ποσότητα CH4 και Η2Αυξάνεται.

Η χρήση καταλύτη δεν επηρεάζει τη σταθερά ισορροπίας και τη σύνθεση του μίγματος. Θα δράσει μόνο επιτυγχάνοντας την ισορροπία πιο γρήγορα.

3. (UFC) Στη μελέτη της δράσης του COCl δηλητηριώδες αέριο2, χρησιμοποιείται ως χημικό όπλο, η διαδικασία αποσύνθεσης παρατηρείται σύμφωνα με την αντίδραση:

COCl με 2 συνδρομητές με αριστερή παρένθεση ευθεία g δεξιά παρένθεση συνδρομή τέλος χώρου συνδρομής δεξί βέλος πάνω αριστερό βέλος διάστημα CO αριστερή παρένθεση ευθεία g δεξιά παρένθεση συνδρομή τέλος συνδρομητικού χώρου συν Cl space με 2 αριστερή παρένθεση ευθεία δεξιά δεξιά παρένθεση εγγεγραμμένος

Ξεκινώντας από μια κατάσταση ισορροπίας, προστέθηκαν 0,10 mol CO και το σύστημα, μετά από κάποιο χρονικό διάστημα, έφτασε σε μια νέα κατάσταση ισορροπίας. Ορίστε την επιλογή που δείχνει πώς οι νέες συγκεντρώσεις ισορροπίας σχετίζονται με τις παλαιές.

[COCl2] [CO] [Κλ2]
Ο) νέο> παλιό νέο> παλιό νέος
ΣΙ) νέο> παλιό νέο> παλιό νέο> παλιό
ντο) νέος νέο> παλιό νέος
ρε) νέο> παλιό νέος νέος
και) ίδιο ίδιο ίδιο

Σωστή εναλλακτική λύση:

[COCl2] [CO] [Κλ2]
Ο) νέο διάστημα μεγαλύτερο από τον παλιό χώρο νέο διάστημα μεγαλύτερο από τον παλιό χώρο νέο διάστημα μικρότερο από τον παλιό χώρο

Όταν προστίθεται μια νέα ουσία, το σύστημα καταναλώνει αυτήν την ουσία για να αποκαταστήσει την ισορροπία, καθώς η συγκέντρωσή της έχει αυξηθεί.

Αυτή η κατανάλωση συμβαίνει κάνοντας την ουσία να αντιδρά με την άλλη ένωση, δημιουργώντας έτσι περισσότερο προϊόν.

Επομένως, όταν αυξάνουμε τη συγκέντρωση CO, θα υπάρχει κατανάλωση, αλλά όχι μέχρι το σημείο να γίνει χαμηλότερη από τη συγκέντρωση στην αρχική κατάσταση, καθώς η κατανάλωσή της θα συμβεί μαζί με μια άλλη συστατικό.

Ήδη η συγκέντρωση του Cl2 γίνεται μικρότερο από το αρχικό, καθώς έπρεπε να αντιδράσει με την ποσότητα CO που προστέθηκε.

Από τη σύνδεση των δύο ουσιών, η συγκέντρωση του COCl αυξήθηκε2, καθώς είναι το προϊόν που σχηματίζεται.

Αυτές οι αλλαγές στο χημικό ισοζύγιο φαίνονται στο παρακάτω γράφημα:

μετατόπιση ισορροπίας και συγκέντρωσης

4. (UFV) Η πειραματική μελέτη μιας χημικής αντίδρασης σε ισορροπία έδειξε ότι η αύξηση κατά Η θερμοκρασία ευνόησε το σχηματισμό προϊόντων, ενώ η αύξηση της πίεσης ευνόησε το σχηματισμό αντιδραστήρια. Με βάση αυτές τις πληροφορίες, και γνωρίζοντας ότι τα Α, Β, Γ και Δ είναι αέρια, σημειώστε την εναλλακτική που αντιπροσωπεύει τη μελετημένη εξίσωση:

Ο) ευθεία A διάστημα συν διάστημα ευθεία Β κενό δεξί βέλος στο αριστερό βέλος χώρο 2 ευθεία C χώρο συν διάστημα ευθεία D ευθεία προσαύξηση H διάστημα ισούται με χώρο συν 500 kJ χώρο διαιρούμενο με mol
ΣΙ) 3 ευθεία A χώρο συν διάστημα 5 ευθεία Β χώρο δεξί βέλος στο αριστερό βέλος χώρο 2 ευθεία C χώρο συν κενό 2 ευθεία D ευθεία προσαύξηση H διάστημα ισούται με χώρο συν 500 kJ χώρο διαιρούμενο με mol
ντο) 4 ευθεία A διάστημα συν διάστημα 5 ευθεία Β χώρο δεξί βέλος στο αριστερό βέλος χώρο 6 ευθεία C χώρο συν διάστημα 7 ευθεία D ευθεία προσαύξηση H διάστημα ισούται με χώρο μείον 500 kJ χώρο διαιρούμενο με mol
ρε) 3 ευθεία A διάστημα συν διάστημα 6 ευθεία Β χώρο δεξί βέλος στο αριστερό βέλος χώρο 3 ευθεία C χώρο συν κενό 2 ευθεία D ευθεία προσαύξηση H διάστημα ισούται με χώρο συν 500 kJ χώρο διαιρούμενο με mol
και) 2 ευθεία A διάστημα συν διάστημα 2 ευθεία Β χώρο δεξί βέλος στο αριστερό βέλος ίσιο διάστημα C διάστημα συν ίσιο διάστημα D ευθεία προσαύξηση H διάστημα ισούται με χώρο μείον 500 kJ χώρο διαιρούμενο με mol

Σωστή εναλλακτική λύση:

Ο) ευθεία A διάστημα συν διάστημα ευθεία Β κενό δεξί βέλος στο αριστερό βέλος χώρο 2 ευθεία C χώρο συν διάστημα ευθεία D ευθεία προσαύξηση H διάστημα ισούται με χώρο συν 500 kJ χώρο διαιρούμενο με mol

Καθώς η θερμοκρασία αυξάνεται, το σύστημα απορροφά θερμότητα για να αποκαταστήσει την ισορροπία και, με αυτό, ευνοεί την ενδοθερμική αντίδραση, της οποίας το ΔΗ είναι θετικό.

Οι εναλλακτικές λύσεις που αντιστοιχούν στην προώθηση του σχηματισμού προϊόντων με την αύξηση της θερμοκρασίας είναι: a, b και d.

Ωστόσο, όταν αυξάνεται η πίεση, η ισορροπία μετατοπίζεται προς τον μικρότερο όγκο, δηλαδή εκείνο με τον μικρότερο αριθμό γραμμομορίων.

Για να μετακινηθεί η αντίδραση προς τα αντιδραστήρια, είναι απαραίτητο αυτή η κατεύθυνση της αντίδρασης να έχει μικρότερο αριθμό γραμμομορίων σε σχέση με τα προϊόντα.

Αυτό παρατηρείται μόνο στην πρώτη εναλλακτική λύση.

5. (UEMG) Οι ακόλουθες εξισώσεις αντιπροσωπεύουν συστήματα σε ισορροπία. Ποιο είναι το μόνο σύστημα που δεν μετατοπίζεται λόγω αλλαγής πίεσης;

α) λειτουργικό σύστημα2 (ζ) + 1/2 O2 (ζ) ⇔ ΟΧΙ3(σολ)
β) CO2 (ζ) + Χ2 (ζ) ⇔ CO(σολ) + Χ2Ο(σολ)
γ) Όχι2 (ζ) + 3 Ω2 (ζ) ⇔ 2 ΝΗ3(σολ)
δ) 2 CO2 (ζ) ⇔ 2 CO(σολ) + Ο2 (ζ)

Σωστή εναλλακτική λύση: β) CO2 (ζ) + Χ2 (ζ) ⇔ CO(σολ) + Χ2Ο(σολ)

Όταν ένα σύστημα αλλάζει συνολική πίεση, η ισορροπία αποκαθίσταται με τη μεταβολή του όγκου.

Εάν αυξηθεί η πίεση, ο όγκος μειώνεται, μετατοπίζοντας την ισορροπία στον μικρότερο αριθμό γραμμομορίων.

Από την άλλη πλευρά, όταν η πίεση μειώνεται, ο όγκος αυξάνεται, μετατοπίζοντας την ισορροπία σε μεγαλύτερο αριθμό γραμμομορίων.

Αλλά όταν σχηματίζεται ο ίδιος αριθμός γραμμομορίων αντιδρώντων ουσιών και προϊόντων, δεν υπάρχει τρόπος μετατόπισης της ισορροπίας, καθώς ο όγκος δεν αλλάζει.

Γνωρίζουμε τον αριθμό γραμμομορίων από τους στοιχειομετρικούς συντελεστές δίπλα σε κάθε ουσία.

Μπορούμε να το δούμε στην εναλλακτική εξίσωση

β) CO2 (ζ) + Χ2 (ζ) ⇔ CO(σολ) + Χ2Ο(σολ)

όπου 1 mole CO2 αντιδρά με 1 mole Η2 για να σχηματίσει 1 mol CO και 1 mol Η2Ο.

Και στις δύο κατευθύνσεις της αντίδρασης υπάρχουν 2 γραμμομόρια, έτσι οι αλλαγές στην πίεση δεν θα άλλαζαν τον όγκο.

Δείτε περισσότερες ερωτήσεις σχετικά με τη μετατόπιση της χημικής ισορροπίας, με σχολιασμένη ανάλυση, σε αυτήν τη λίστα που έχουμε προετοιμάσει: ασκήσεις χημικής ισορροπίας.

Ποιος ήταν ο Le Chatelier;

συνομιλία
Redox αντιδράσεις με ιόντα

Redox αντιδράσεις με ιόντα

Οι μαθητές λυκείου υπόκεινται πάντα σε αντιμέτωπους αντιδράσεις οξειδοαναγωγής με ιόντα, τόσο στι...

read more
Ποσοστό ή εκατοστιαίο τύπο. Υπολογισμός του ποσοστού τύπου

Ποσοστό ή εκατοστιαίο τύπο. Υπολογισμός του ποσοστού τύπου

Είναι δυνατόν να γίνει αυτός ο εγγύς προσδιορισμός γιατί, όπως φαίνεται από Νόμος περί σταθερών α...

read more
Υπολογισμοί που περιλαμβάνουν ρΗ διαλυμάτων

Υπολογισμοί που περιλαμβάνουν ρΗ διαλυμάτων

Ο pH διαλύματος δείχνει την περιεκτικότητα (μέτρηση) ιόντων υδρονίου (Η3Ο+) παρόν στη μέση. Αυτό ...

read more