Sprawdź się

Pokaż ćwiczenia:

RtQ2wWrV1xzxw1

Ćwiczenie 1

Dopasuj odpowiednio definicje do pojęć. Równowaga chemiczna Możliwe odpowiedzi: 1. jest to stan, do którego dąży układ reakcyjny w trakcie przebiegu reakcji odwracalnej., 2. to reakcja przebiegająca tylko w jednym kierunku., 3. jest to reguła mówiąca, że układ będący w stanie równowagi chemicznej poddany działaniu czynnika zewnętrznego, zareaguje w taki sposób, aby zmniejszyć wpływ tego czynnika i osiągnąć nowy stan równowagi., 4. to reakcja, która przebiega w obu kierunkach, celem osiągnięcia stanu równowagi. Reakcja nieodwracalna Możliwe odpowiedzi: 1. jest to stan, do którego dąży układ reakcyjny w trakcie przebiegu reakcji odwracalnej., 2. to reakcja przebiegająca tylko w jednym kierunku., 3. jest to reguła mówiąca, że układ będący w stanie równowagi chemicznej poddany działaniu czynnika zewnętrznego, zareaguje w taki sposób, aby zmniejszyć wpływ tego czynnika i osiągnąć nowy stan równowagi., 4. to reakcja, która przebiega w obu kierunkach, celem osiągnięcia stanu równowagi. Reakcja odwracalna Możliwe odpowiedzi: 1. jest to stan, do którego dąży układ reakcyjny w trakcie przebiegu reakcji odwracalnej., 2. to reakcja przebiegająca tylko w jednym kierunku., 3. jest to reguła mówiąca, że układ będący w stanie równowagi chemicznej poddany działaniu czynnika zewnętrznego, zareaguje w taki sposób, aby zmniejszyć wpływ tego czynnika i osiągnąć nowy stan równowagi., 4. to reakcja, która przebiega w obu kierunkach, celem osiągnięcia stanu równowagi. Reguła Le Chateliera i Brauna Możliwe odpowiedzi: 1. jest to stan, do którego dąży układ reakcyjny w trakcie przebiegu reakcji odwracalnej., 2. to reakcja przebiegająca tylko w jednym kierunku., 3. jest to reguła mówiąca, że układ będący w stanie równowagi chemicznej poddany działaniu czynnika zewnętrznego, zareaguje w taki sposób, aby zmniejszyć wpływ tego czynnika i osiągnąć nowy stan równowagi., 4. to reakcja, która przebiega w obu kierunkach, celem osiągnięcia stanu równowagi.

Dopasuj odpowiednio definicje do pojęć.

jest to stan, do którego dąży układ reakcyjny w trakcie przebiegu reakcji odwracalnej., to reakcja przebiegająca tylko w jednym kierunku., jest to reguła mówiąca, że układ będący w stanie równowagi chemicznej poddany działaniu czynnika zewnętrznego, zareaguje w taki sposób, aby zmniejszyć wpływ tego czynnika i odtworzyć stan równowagi., to reakcja, która przebiega w obu kierunkach, celem osiągnięcia stanu równowagi.

Równowaga chemiczna
Reakcja nieodwracalna
Reakcja odwracalna
Reguła Le Chateliera i Brauna

Ćwiczenie 2

Na podstawie poniższej ilustracji, naszkicuj wykres zmian stężeń substratu i produktu od czasu (uwzględnij czas początkowy reakcji, przed osiągnięciem stanu równowagi i po osiągnięciu stanu równowagi). Napisz i uzgodnij równanie zachodzącej reakcji.

RvU5KkSUK59YL

Ilustracja — Schemat reakcji na poziomie molekularnym
Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

RSxl5cv6gbhQH

W wyniku rozkładu cząsteczek tetratlenku diazotu $(IV)$ powstają cząsteczki tlenku azotu $(IV)$ . W miarę upływu czasu reakcji stężenie cząsteczek substratów zaczyna maleć i reakcja ich przekształcania w produkt $N_{2} O_{4}$ biegnie coraz wolniej.

Inaczej sytuacja wygląda dla dużej ilości cząsteczek produktu, które zderzają się ze sobą, tym samym odtwarzając cząsteczki substratów.

2 {NO}_{2} \to N_{2} O_{4}

Reakcja ta początkowo biegnie powoli, ponieważ w układzie na początku liczba cząsteczek ${NO}_{2}$ jest niewielka. Z czasem liczba tych cząsteczek rośnie i zaczynają się one przekształcać coraz szybciej w $N_{2} O_{4}$ , aż do czasu zrównania się ze sobą tych dwóch szybkości reakcji. Wówczas stężenia substratów i produktów są stałe, a takie zjawisko nazwane jest stanem równowagi dynamicznej. Na wykresie czas zaznaczony linią przerywaną to czas osiągnięcia stanu równowagi – po jego osiągnięciu stężenia produktu i substratów są stałe.

R58F4coydNJDW

Równanie reakcji:

N_{2} O_{4 (g)} ⇄ 2 {NO}_{2 (g)}

Ćwiczenie 2

R1QfUSghJ6xyv

Ćwiczenie 3

Wymień czynniki, które mogą wpływać na położenie stanu równowagi dynamicznej. Następnie wyjaśnij, w jaki sposób zmiana temperatury wpływa na wydajność powstawania jodowodoru:

H_{2 (g)} + I_{2 (g)} ⇄ 2 {HI}_{(g)}, Δ H < 0

RSxl5cv6gbhQH

R142Lt1S6S50S2

Ćwiczenie 4

Określ, które z poniższych reakcji są odwracalne, a które nieodwracalne.

Reakcja cynku z kwasem solnym przebiegająca w otwartym naczyniu., Reakcja potasu z wodą przebiegająca w zlewce., Synteza węglanu sodu z chlorku sodu i węglanu wapnia., Reakcja estryfikacji kwasu masłowego (butanowego) etanolem.

Reakcje nieodwracalne
Reakcje odwracalne

Ćwiczenie 5

Zaznacz trzy sposoby na przesunięcie położenia stanu równowagi w stronę $NO$ dla poniższej reakcji:

N_{2 (g)} + O_{2 (g)} ⇄ 2 {NO}_{(g)}, Δ H > 0

Wyjaśnij, jak ciśnienie wpływa na położenie stanu równowagi dla powyższej reakcji.

R1ePK39CbIeAI

dodanie do układu reakcyjnego któregoś z reagentów azotu lub tlenu.
usunięcie z układu reakcyjnego produktu.
zwiększenie temperatury - to reakcja endoenergetyczna.
dodanie do układu reakcyjnego któregoś z reagentów fluoru lub bromu.
dodanie do układu reakcyjnego produktu.
zmniejszenie temperatury - to reakcja endoenergetyczna.

RZYnSYmCLurCM

Ćwiczenie 6

Odpowiedz, jak na położenie stanu równowagi mają wpływ poniższe czynniki dla reakcji:

$I .$

H_{2 (g)} + I_{2 (g)} ⇄ 2 {HI}_{(g)}, ∆ H < 0

$II .$

H_{2 (g)} + I_{2 (s)} ⇄ 2 {HI}_{(g)}, ∆ H < 0

$1 .$ Dodanie do mieszaniny reakcyjnej jodu.
$2 .$ Dodanie jodowodoru do mieszaniny reakcyjnej.
$3 .$ Odebranie części wodoru z mieszaniny reakcyjnej.
$4 .$ Zwiększenie ciśnienia w układzie reakcyjnym.
$5 .$ Zmniejszenie temperatury w układzie reakcyjnym.

R1Ru7DNEstc3n

$1 .$ Dodatek jodu do pierwszej mieszaniny reakcyjnej powoduje przesunięcie równowagi w prawo.
$2 .$ Dodatek jodowodoru do mieszaniny reakcyjnej w obydwu przypadkach powoduje przesunięcie równowagi w lewo.
$3 .$ Usunięcie wodoru z mieszaniny reakcyjnej w obydwu przypadkach powoduje przesunięcie równowagi w lewo.
$4 .$ Zwiększenie ciśnienia w pierwszej reakcji nie ma wpływu na położenie stanu równowagi, a w drugim przypadku powoduje przesunięcie jej w lewo.
$5 .$ Zmniejszenie temperatury w obydwu przypadkach spowoduje przesuniecie stanu równowagi w prawo.

Ćwiczenie 7

Zapisz równania reakcji i wyrażenia na stałe równowagi poniższych reakcji.

A. Synteza chlorowodoru z pierwiastków; B. Synteza tlenku azotu $(II)$ z tlenku azotu $(IV)$ ; C. Termiczny rozkład węglanu magnezu.

RbWDaYBUPhIWt

Odpowiedź zapisz w zeszycie do lekcji chemii, zrób zdjęcie, a następnie umieść je w wyznaczonym polu.

R1bjZjWirT4SO

H_{2 (g)} + {Cl}_{2 (g)} ⇄ 2 {HCl}_{(g)}

K = \frac{{[HCl]}^{2}}{[H_{2}] \cdot [{Cl}_{2}]}

N_{2} O_{4 (g)} ⇄ 2 {NO}_{2 (g)}

K = \frac{{[{NO}_{2}]}^{2}}{[N_{2} O_{4}]}

{MgCO}_{3 (s)} ⇄ {MgO}_{(s)} + {CO}_{2 (g)}

K = [{CO}_{2}]

Ćwiczenie 8

Dla reakcji przebiegającej w fazie gazowej:

2 A_{(g)} + B_{(g)} ⇄ C_{(g)}

stężenia w stanie równowagi wynosiły:

C_{A} = 1 \frac{mol}{{dm}^{3}}

C_{B} = 0,5 \frac{mol}{{dm}^{3}}

C_{c} = 2 \frac{mol}{{dm}^{3}}

Na podstawie tych danych oblicz, ile wynosiła stała równowagi reakcji w tych warunkach oraz jakie były stężenia początkowe substratów. Załóż, że stężenie początkowe produktu wynosiło $0 \frac{mol}{{dm}^{3}}$ .

R1GBiiyamP4Od

Rozwiązanie oraz odpowiedź zapisz w zeszycie do lekcji chemii, zrób zdjęcie, a następnie umieść je w wyznaczonym polu.

RL1pz6qe4T4MC

K = \frac{[C]}{{[A]}^{2} \cdot [B]}

K = \frac{2}{(1 \cdot 0,5)} = 4

Aby uprościć, zakładamy, że reakcja zaszła w $1 {dm}^{3}$ .

Z równania reakcji wynika, że do utworzenia $1$ mola $C$ potrzeba $2$ moli $A$ i $1$ mola
$B$ , zatem do utworzenia $2$ moli $C$ zużytych zostało $4$ mole $A$ i $2$ mole $B$ .

Dane	$2 A$	$B$	$C$
Początkowa liczba moli	$x$	$y$	$0$
Przereagowana liczba moli	$4$	$2$	$2$
Liczba moli w stanie równowagowym	$1$	$0,5$	$2$

Początkowa liczba moli substratu równa jest sumie przereagowanej liczby moli tego substratu i liczbie moli tego substratu w stanie równowagowym:

$A_{0} = 4 mol + 1 mol = 5 mol$
$B_{0} = 2 mol + 0,5 mol = 2,5 mol$

Z tego wynika, że stężenie początkowe $A$ wynosiło $5 \frac{mol}{{dm}^{3}}$ , a stężenie początkowe $B$ wynosiło $2,5 \frac{mol}{{dm}^{3}}$ .

Animacja

Dla nauczyciela