Question

Доказать, в какую сторону сместится равновесие реакции 2S + 3О2 ↔2SО3 + Q (газы: О2 и SO3), если: а) увеличить давление в системе; б) увеличить температуру. Сформулировать принцип, используемый при этом доказательстве.

Answer 1

Здесь работает принцип Ле Шателье - Брауна
а при увеличении давления равновесие сдвигается в направлении, в котором уменьшается суммарное количество молей газов. В данном случае равновесие сместится в сторону прямой реакции.
б При повышении температуры химическое равновесие смещается в направлении эндотермической реакции, при понижении температуры — в направлении экзотермической реакции. Тоесть в данном случае равновесие сместится в сотрону обратной реакции
А принцип формулируется так:
Приинцип Ле Шателье — Брауна — если на систему, находящуюся в устойчивом равновесии, воздействовать извне, изменяя какое-либо из условий равновесия (температура, давление, концентрация, внешнее электромагнитное поле), то в системе усиливаются процессы, направленные в сторону противодействия изменениям.

Answer 2

Для определения того, в какую сторону сместится равновесие реакции при изменении условий (давления и температуры), мы можем использовать принцип Ле-Шателье.

Принцип Ле-Шателье гласит: "Если на систему, находящуюся в равновесии, оказывается воздействие, изменяющее какое-либо условие, то равновесие смещается так, чтобы компенсировать это воздействие и восстановить новое равновесие."

а) Увеличение давления в системе: Если увеличить давление в системе, то система будет стремиться уменьшить это воздействие, что может быть достигнуто уменьшением числа молекул газа в реакции. В данной реакции у нас участвуют газы О2 и SO3. Как правило, количество молекул газа можно определить по коэффициентам перед веществами в сбалансированном уравнении реакции. Коэффициенты перед газами О2 и SO3 равны 3 и 2 соответственно.

Сместится ли равновесие вправо или влево при увеличении давления зависит от того, какой из реагентов и продуктов имеет большее количество молекул газа. В данном случае, с учетом коэффициентов, реагент О2 имеет большее количество молекул газа (3 молекулы), чем продукт SO3 (2 молекулы). Таким образом, при увеличении давления система сместится влево (обратная реакция доминирует) для уменьшения общего давления путем уменьшения числа молекул газа.

б) Увеличение температуры: При увеличении температуры система стремится скомпенсировать это воздействие, что может быть достигнуто путем протекания экзотермической или эндотермической реакции.

Для данной реакции нам неизвестны тепловые эффекты, связанные с ее направлением. Если реакция является экзотермической (выделяется тепло), то при увеличении температуры система будет стремиться уменьшить температуру, двигаясь в направлении обратной реакции. Если реакция эндотермическая (поглощается тепло), то при увеличении температуры система будет стремиться увеличить температуру, двигаясь в направлении прямой реакции.

Важно отметить, что без дополнительной информации о тепловых эффектах реакции нельзя однозначно сказать, какое изменение температуры повлияет на равновесие данной реакции.

В заключение, принцип Ле-Шателье позволяет предсказать направление смещения равновесия в реакции при изменении условий (давления и температуры), основываясь на стремлении системы снизить воздействие и восстановить новое равновесие. Однако, для полного определения направления смещения необходимо знать тепловые эффекты реакции.