В химической лаборатории Андрей и Жанна приготовили растворы серной кислоты и сероводородной кислоты для дальнейших опытов. Андрей заметил, что Жанна записала уравнение диссоциации сероводородной кислоты так же, как и для серной кислоты. Что неправильно сделала Жанна в записи уравнения диссоциации сероводородной кислоты? Предложите, как нужно исправить записи.
Решаем задачу с принципа Ле Шателье:
"если на систему, находящуюся в устойчивом равновесии, воздействовать извне, изменяя какое-либо из условий равновесия (температура, давление, концентрация), то в системе усиливаются процессы, направленные на компенсацию внешнего воздействия".
А) При повышении давления равновесие смещается в сторону той реакции, которая приводит к уменьшению объема, а следовательно, и к понижению давления. В данном случае к уменьшению объема ведет прямая реакция, в ходе которой из 2 объемов газа получается 1 объем газа. В итоге равновесие сдвинется "вправо".
Б) При уменьшении температуры равновесие смещается в сторону экзотермической реакции, в ходе которой выделяется тепло, и следовательно, растет температура. В данном случае экзотермическая реакция - это прямая реакция (+Q)/ Равновесие сдвинется "вправо".
В) При увеличении концентрации исходных веществ равновесие смещается в сторону образования продуктов, то есть в сторону прямой реакции. Равновесие смещается "вправо".
Г) Катализатор только ускоряет реакцию, но положения равновесия не смещает.
2)
Реакции в растворах идут, как правило, быстрее, чем между кристаллическими веществами. В случае ионных реакций объяснение такое. Дело в том, что в этих реакциях фактически участвуют ионы. В растворах ионы относительно свободны и высокоподвижны. Они легко вступают в реакции с другими ионами во всем объеме раствора - то есть практически мгновенно.
В твердых веществах ионы удерживаются силами электростатического притяжения в кристаллической решетке. Поэтому они малоподвижны.И они могут вступать в реакции с другими ионами только на границе соприкосновения одних кристаллов с другими, а не во всем объеме кристаллов - в отличие от растворов. Поэтому скорость реакции между кристаллами двух веществ ниже, чем в их растворах.
Молекулярное уравнение:
Pb(NO₃)₂ +2 KI = PbI₂ ↓ + 2 KNO₃
Полное ионное уравнение:
Pb²⁺ + 2 NO₃⁻ + 2 K⁺ + 2 I⁻ = PbI₂ ↓ + 2 K⁺ + 2 NO₃⁻
Краткое ионное уравнение:
Pb²⁺ + 2 I⁻ = PbI₂ ↓
3)
В термохимических уравнениях реакций разложения принято записывать разлагающееся вещество в количестве 1 моль (то есть с коэффициентом 1). Другими словами, такая запись показывает, сколько теплоты выделяется/расходуется при разложении одного моль вещества.
Реакция термического разложения карбоната кальция эндотермична, то есть для ее протекания нужно затратить энергию - сообщить теплоту Q. Поэтому в термохимическом уравнении перед Q знак минус. (Само число Q - положительное).
(Другая форма записи эндотермической реакции - символ Q записывается в левой части уравнения со знаком плюс, как будто это еще одно исходное вещество: CaCO₃ + Q = CaO + CO₂ ↑ )
CaCO₃ = CaO + CO₂↑ - Q
25 г 44,5 кДж
Молярная масса CaCO₃ равна 100 г/моль
То есть 1 моль CaCO₃ - это 100 г CaCO₃
Для разложение 1 моль (100 г) CaCO₃ требуется Q кДж теплоты.
А по условию для разложение 25 г CaCO₃ потребовалось 44,5 кДж.
Составляем пропорцию:
CaCO₃ = CaO + CO₂↑ - Q
25 г 44,5 кДж
100 г Q кДж
25 г 44,5 кДж
100 г Q кДж
Q = 100*44.5/25 = 178 кДж
И окончательно:
CaCO₃ = CaO + CO₂↑ - 178 кДж