Слайд 1Обратимость химических реакций.
Химическое равновесие
Слайд 2Главное глазами
не увидишь.
А. де Сент-Экзюпери
Цель урока. Изучить обратимость химических реакций, химическое равновесие
и условия его смещения.
Слайд 3Эпиграф
Бытие и небытие порождают друг друга, трудное и лёгкое создают друг
друга, длинное и короткое взаимно соотносятся, высокое и низкое взаимно определяются, звуки, сливаясь, переходят в гармонию, предыдущее и последующее следуют друг за другом.
Лао-цзы
Слайд 4Проклассифицируйте реакции, используя различные признаки
1. SO2 +H2O ⮀ H2SO4 + Q
2.
CH4 ⮀ C(тв) +2H2 - Q
3. FeCl3+3KOH ⭢ Fe(OH)3↓ +3KCl
4. Zn + 2HCl ⭢ ZnCl2 + H2 ↑ + Q
Слайд 52SO2 + O2 2SO3
2NO + O2 2NO2
Классификация реакций
по признаку обратимости
CH4 + 2O2 = CO2 ↑+ 2H2O
N2 + 3H2 2NH3
t, кат.
Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2
KOH + HCI = KCI + H2O
CuSO4 + 2NaOH =Cu(OH)2↓+Na2SO4
t, кат.
t
Слайд 6НЕОБРАТИМЫЕ РЕАКЦИИ
- это реакции, протекающие в данных условиях только в одном
направлении, в результате которых исходные вещества практически полностью превращаются в конечные продукты
К ним можно отнести все реакции
обмена, сопровождающиеся образованием
осадка
газа
малодиссоциирующего вещества (воды)
и все реакции горения
Слайд 7Обратимые реакции
– это реакции, протекающие в данных условиях одновременно в двух
противоположных направлениях – прямом и обратном
В органической химии признак обратимости отражают названия антонимы процессов:
Гидрирование – дегидрирование
Гидратация – дегидратация
Полимеризация – деполимеризация
Обратимы все реакции этерификации (противоположный процесс носит название гидролиза)и гидролиза белков, сложных эфиров, углеводов, полинуклеотидов. Обратимость этих процессов лежит в основе важнейшего свойства живого организма – обмена веществ.
Слайд 8Обратимые физические процессы
конденсация
H2O (ж) ⮀ H2O
(г)
испарение
выделение из раствора
СО2 (г) ⮀ СО2 (водн)
растворение
Слайд 9Обратимая химическая реакция
СО2(водн.) + Н2О ⮀ HCO3- (водн.) +
H+
Одновременно протекают три обратимых процесса, находящихся в состоянии динамического равновесия, поэтому давление СО2 (г), паров Н2О, концентрация растворенного СО2 и кислотность раствора остаются постоянными.
Слайд 10Понятие «равновесие»
Равновесие – это устойчивое соотношение между чем-либо.
(С.И. Ожегов.
Толковый словарь.)
Слайд 12СХЕМА ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ
ПЯТИ ЭЛЕМЕНТОВ (СТИХИЙ) МИРОЗДАНИЯ
(ВОСТОЧНАЯ ФИЛОСОФИЯ ФЭН-ШУЙ)
ДЕРЕВО
МЕТАЛЛ
ВОДА
ЗЕМЛЯ
ОГОНЬ
Слайд 13Равновесие в изобразительном искусстве - БАЛАНС
В.М. Васнецов «Богатыри»
Слайд 15Равновесие в природе
ЖЕРТВА
ХИЩНИК
ЦВЕТОЧНЫЕ
РАСТЕНИЯ
РАСТЕНИЯ
НАСЕКОМЫЕ-
ОПЫЛИТЕЛИ
РАСТИТЕЛЬНОЯДНЫЕ
ЖИВОТНЫЕ
Слайд 16Химическое равновесие -
динамическое состояние химической системы, когда при неизменных условиях скорость
прямой реакции равна скорости обратной реакции.
Самое энергетически выгодное состояние системы
А + В
С + D
прямая реакция
обратная реакция
исходные
вещества
продукты
реакции
А + В
С + D
прямая реакция
обратная реакция
С + D
обратная реакция
А + В
Слайд 17Количественной характеристикой химического равновесия служит константа равновесия:
k1
[В]
k2 [А] [Б]
k1, k2 – константы скоростей прямой и обратной реакций,
[А],[B],[Б] – равновесные концентрации веществ А, Б, В.
А + Б ⮀ В
К = = ,
Слайд 18Гомогенная реакция
N2 + 3H2 ⮀ 2NH3 + Q
[ N Н3 ]2
К равн. = --------------
[ N2 ] . [H2]3
Слайд 19Гетерогенная реакция
CO2 + C(тв) ⮀ 2CO – Q
[ CO
] 2
К равн. = --------------
[ CO2]
Слайд 20Константа химического равновесия зависит от природы реагентов
и от температуры.
Константа химического
равновесия
не зависит от давления.
Слайд 21
По значению констант равновесия можно судить о направлении и глубине протекания
процесса, о максимально возможном выходе продукта реакции при тех или иных условиях.
при К= 1 химическое равновесие
при К > 1 – преобладают продукты реакции,
при К < 1 – исходные вещества.
Слайд 22Нарушение химического равновесия
Смещение равновесия – переход из одного состояния в другое
вследствие нарушения равенства скоростей прямой и обратной реакций.
vпрям > vобр – равновесие смещается вправо;
vпрям < vобр – равновесие смещается влево.
Слайд 23Принцип Ле Шателье 1885г
Анри Ле Шателье
1850 - 1936
Если на систему, находящуюся
в равновесии, оказывается внешнее воздействие (изменяется концентрация реагентов, температура, давление), то равновесие смещается в сторону ослабления этого воздействия.
Слайд 24Факторы,
влияющие на смещение химического равновесия
Слайд 251. Влияние изменения температуры
N2 + 3H2 ⮀ 2NH3 + Q
При
повышении температуры химическое равновесие смещается в направлении эндотермической реакции.
При понижении температуры – в направлении экзотермической реакции.
Слайд 26Куда сместится равновесие
вследствие увеличения температуры?
N2 + O2 ⮀ 2NO –
180 кДж
Слайд 282. Влияние изменения давления
N2 (г.) + 3H2 (г.) 2NH3
(г.)
4 V
2 V
p ↑
t, кат.
При увеличении давления равновесие смещается в сторону меньшего объема газообразных веществ, и наоборот.
Слайд 29Влияние изменения давления
Куда сместится равновесие
в результате увеличения давления?
2NO2 ⮀
N2O4
бурый бесцветный
Слайд 30Влияние изменения давления
При увеличении давления равновесие смещается в сторону меньшего объема
газообразных веществ, и наоборот.
Слайд 313. Влияние изменения концентрации веществ
aA + bB d D
+ f F
c(A), c(B) ↑ ⇒ равновесие смещается
c(D), c(F) ↓ ⇒ равновесие смещается
c(A), c(B) ↓ ⇒ равновесие смещается
c(D), c(F) ↑ ⇒ равновесие смещается
ВПРАВО
ВЛЕВО
ВПРАВО
ВЛЕВО
Слайд 32Влияние изменения концентрации
+ 2-3 капли FeCl3
+ 1-2 капли KCNS
+ KCl
Слайд 33ВЫВОДЫ
При увеличении концентрации исходных веществ химическое равновесие смещается в сторону
образования продуктов реакции.
При увеличении концентрации продуктов реакции химическое равновесие смещается в сторону образования исходных веществ.
При повышении давления химическое равновесие смещается в сторону той реакции, при которой объем образующихся газообразных веществ меньше.
При повышении температуры химическое равновесие смещается в сторону эндотермической реакции;
При понижении температуры химическое равновесие смещается в сторону экзотермической реакции.
Слайд 34Условия смещения химического равновесия в сторону прямой реакции
N2 (г.) + 3H2
(г.) 2NH3 (г.) +Q
4 V
2 V
p ↑
t, кат.
1. Понижение температуры
2. Повышение давления
3. Увеличение концентрации N2 и H2
4. Отведение из системы NH3
Слайд 35В приведенных системах установилось состояние химического равновесия. Назовите возможные условия, при
которых равновесие будет смещено в сторону прямой реакции:
1) СО2 (г.) + С ⮀ 2СО (г.) – Q ;
2) 3NО2 (г.) + Н2О ⮀ 2НNO3 + NO (г.) + Q;
3) CO (г.) + CI 2 (г.) ⮀ CO CI2 (г.) + Q;
4) 2 SO2 (г.) + О2 (г.) ⮀ 2 SO3 (г.) + Q;
Проверка знаний
Слайд 36
1) СО2 (г.) + С ⮀ 2СО (г.) – Q
повысить
температуру
понизить давление
увеличить концентрацию СО2
отвести из системы СО
Слайд 37
2) 3NО2 (г.) + Н2О ⮀ 2НNO3 + NO (г.) +
Q
понизить температуру
повысить давление
увеличить концентрацию исходных веществ
отвести из системы продукты реакции
Слайд 383) CO (г.) + CI 2 (г.) ⮀ COCI2 (г.) +
Q
понизить температуру
повысить давление
увеличить концентрацию CO и CI 2
отвести из системы COCI2
Слайд 394) 2 SO2 (г.) + О2 (г.) ⮀ 2 SO3 (г.)
+ Q
понизить температуру
повысить давление
увеличить концентрацию SO2 и О2
отвести из системы SO3
Слайд 40Мы изучили обратимость химических реакций, химическое равновесие и условия его смещения,
научились находить равновесные процессы в окружающей нас природе.
Убедились, что принцип Ле Шателье универсален.
И самое главное, поняв всю ценность этих знаний, вы сможете использовать их во благо.
Слайд 43СИНКВЕЙН
1. Назовите самое главное слово
сегодняшнего урока (существительное).
2. Опишите его
(прилагательные).
3. Назовите действия предмета речи (глаголы или причастия).
4. Сформулируйте свое отношение к теме.
5. Приведите слова, с которыми у вас ассоциируется понятие «равновесие».
Слайд 44 ЖЕЛАЮ ВАМ ДУШЕВНОГО
РАВНОВЕСИЯ!