ПОСІБНИК З ХІМІЇ ДЛЯ ВСТУПНИКІВ ДО ВИЩИХ НАВЧАЛЬНИХ ЗАКЛАДІВ
Частина І. ЗАГАЛЬНА ХІМІЯ
Розділ 4. ШВИДКІСТЬ ХІМІЧНИХ РЕАКЦІЙ.
§ 4.8. Розв’язування типових задач
Задача 1. Реакція за температури 50° С відбувається за 2 хв 15 с. За який час закінчиться ця реакція за температури 70°С, якщо в даному температурному інтервалі температурний коефіцієнт швидкості дорівнює З?
Розв’язання. Із збільшенням температури від 50 до 70°С швидкість реакції відповідно до правила Вант-Гоффа збільшується:
Де t2 = 70°С,
Тобто швидкість збільшується в 9 разів.
Відповідно до означення швидкість реакції обернено пропорційна часу перебігу реакції, отже:
Де τ (t1) і τ (t2) – час перебігу реакції за температур t1 і t2.
Звідси маємо:
Враховуючи, що х (t1) = 135 с (2 хв 15 с), визначаємо час перебігу реакції за температури t2:
Задача 2. У системі
А + В⇆ С, ∆Н° < 0,
Де А, В і С – гази, встановилася рівновага. Як впливатимуть на
Розв’язання, а) Під час перебігу реакції загальне число молів газуватих речовин зменшується з 2 до 1. Відповідно до принципу Ле Шательє підвищення тиску призведе до зміщення рівноваги в бік меншого числа молів газуватих речовин (тобто в бік утворення речовини С), отже, збільшиться.
Б) Збільшення концентраці речовини А призведе до зміщення рівноваги в бік утворення продукту С, тобто збільшиться.
В) Оскільки ∆Н˚ < 0, теплота виділяється, реакція – екзотермічна. Зворотна реакція обов’язково буде ендотермічною. Підвищення температури завжди сприяє перебігу реакції з поглинанням теплоти, тобто рівновага зміститься в бік речовин А та В і зменшиться.
Задача 3. Як впливатиме підвищення тиску на хімічну рівновагу в оборотній системі
Fe3O4 (т) + СО (г) ⇆ 3FeO (т) + СО2 (г) ?
Розв’язання. Запишемо вирази для швидкостей прямої (vпр) і зворотної (vзвор) реакцій:
Vпp = kпр ; vзвор = kзвор.
Швидкості прямої і зворотної реакцій не залежать від концентрацій твердих речовин. За підвищення тиску в два рази в таке саме число разів збільшуються концентрації СО і СО2. Отже, швидкості прямої і зворотної реакцій збільшаться в однакове число разів, і рівновага в системі не зміститься.
(2 votes, average: 4,50 out of 5)