Выражение константы равновесия имеет вид

.

Особенность записи выражения константы равновесия для гетерогенных равновесий заключается в том, что концентрации твёрдых веществ считают неизменными, условно равными единице, и в уравнение для константы равновесия не включают.

 

 

Так, для реакции

MgCO_3(Т) Û MgO_(Т) + CO_2(Г)

.

Константа равновесия – важнейшая характеристика обратимых химических реакций. Чем больше значение константы равновесия, тем больше концентрации продуктов реакции, тем с большей полнотой проходит прямая реакция.

 

 

Принцип Ле Шателье

Если на систему не оказывать внешнего воздействия, то состояние равновесия будет сохраняться как угодно долго. При изменении внешних условий равновесие может быть нарушено, однако через некоторое время установится новое состояние равновесия, характеризующееся новыми равновесными концентрациями. Переход от одного состояния химического равновесия к другому называют смещением равновесия. Направление смещения определяется принципом Ле Шателье:

· если на систему, находящуюся в состоянии химического равновесия, оказать внешнее воздействие, то равновесие сместится в направлении реакции, уменьшающей это воздействие.

Влияние концентраций компонентов системы. При увеличении концентрации какого-либо из веществ увеличится скорость реакции, расходующей это вещество, следовательно, равновесие смещается в сторону этой реакции. При уменьшении концентрации вещества равновесие сместится в сторону реакции

образования этого вещества. Если, например, в системе

CH_4(Г) + 2H₂O_(Г) Û CO_2(Г) + 4H_2(Г), >0,

увеличить концентрацию метана CH₄ или паров воды, это приведёт к смещению равновесия вправо. Если увеличить концентрацию диоксида углерода, равновесие сместится влево.

Влияние общего давления в системе. При увеличении давления равновесие смещается в сторону реакции, идущей с образованием меньшего количества газообразных веществ, при уменьшении давления - в сторону реакции, идущей с образованием большего количества газообразных веществ. Для рассматриваемой системы увеличение давления смещает равновесие влево, уменьшение давления – вправо (слева 3 моль газов, справа – 5).

Влияние температуры. При повышении температуры равновесие смещается в сторону эндотермической (DН > 0) реакции, т.е. в сторону поглощения тепла, при понижении температуры - в сторону экзотермической (DН< 0) реакции. В рассматриваемой системе нагревание приведёт к смещению равновесия вправо, охлаждение – влево (если прямая реакция эндотермическая, обратная – экзотермическая).

 

РАСТВОРЫ

 

Основные понятия

Раствор – гомогенная система, состоящая из двух и более компонентов: растворитель и растворенное вещество (вещества). Растворы могут быть газовые, жидкие, твердые. В этом курсе химии ограничимся рассмотрением жидких растворов.

Важнейшей характеристикой любого раствора является концентрация. Концентрация показывает содержание растворенного вещества в единице массы или объема раствора или растворителя. Рассмотрим основные способы выражения концентрации растворов.

Процентное содержание растворенного вещества (С) - отношение массы растворенного вещества к общей массе раствора, выраженное в процентах:

,

где - масса растворенного вещества, г;

- масса раствора, г;

- объем раствора, мл;

- плотность раствора, г/мл.

Молярная концентрация (С_м) – отношение количества растворённого вещества к объёму раствора, выраженному в литрах:

 

,

где - молярная масса растворенного вещества, г/ моль;

- объем раствора, л.

Размерность молярной концентрации - моль/л.

· Пример. Вычислите процентную и молярную концентрации раствора H₃PO₄, содержащего 18 г кислоты в 282 мл воды, если плотность его равна 1,03 г/мл.

Решение

Рассчитываем процентную концентрацию (следует помнить что плотность воды ):

.

 

Чтобы рассчитать молярную концентрацию раствора, выражаем массу растворённого вещества из формулы для процентной концентрации:

,

а затем полученное выражение подставляем в формулу для молярной концентрации: