1. Какое будет выражение закона действия масс для данного процесса: сао(тв) + h2so4(р-р) → caso4(р-р) + h2o(ж)?

Закон действия масс:

Пояснение: Закон действия масс описывает соотношение между концентрациями реагентов и продуктов химической реакции при достижении равновесия. Для данного процесса с участием реактивов сао(тв) и h2so4(р-р), а также продуктов caso4(р-р) и h2o(ж), выражение закона действия масс можно записать следующим образом:

\[ K = \frac{[Caso_{4}][H_{2}O]}{[CaO][H_{2}SO_{4}]} \]

Здесь, K - константа равновесия, [ ] - обозначает концентрацию вещества.

Демонстрация:
Рассмотрим, что заданы концентрации реагентов и продуктов: [CaO] = 0.5 М, [H2SO4] = 0.1 М, [Caso4] = 0.4 М, [H2O] = 0.2 М.
Тогда подставляя данные в выражение закона действия масс:
K = (0.4 М * 0.2 М) / (0.5 М * 0.1 М) = 0.16 / 0.05 = 3.2.

Совет:
Для лучшего понимания закона действия масс, рекомендуется изучить понятия константы равновесия и как изменения концентраций веществ влияют на равновесие химической реакции.

Упражнение:
Данная реакция происходит при температуре 25°C. Если концентрация CaO увеличить в 2 раза, а концентрацию H2O уменьшить в 3 раза, как изменится значение константы равновесия K?

Закон действия масс и равновесие химических реакций:

1. Закон действия масс для данной химической реакции задается выражением:

K = (pCаSO₄ * pH₂O) / (pСаО * pH₂SO₄)

где K - константа равновесия, p - давление вещества (в данном случае вещество в газообразном состоянии), индексы обозначают соответствующие вещества в реакции.

Доп. материал: Если pСаО = 1 атм, pH₂SO₄ = 2 атм, pCаSO₄ = 0.5 атм, pH₂O = 1 атм, то выражение для закона действия масс будет:

K = (0.5 * 1) / (1 * 2) = 0.25

Совет: Чтобы лучше понять закон действия масс, рекомендуется изучить концепцию равновесия химических реакций и принцип Ле-Шателье. Изучение принципа Ле-Шателье поможет в понимании, как изменения в концентрации или условиях реакции влияют на равновесие.

Задача на проверку:
Если в реакции сао(тв) + h2so4(р-р) → caso4(р-р) + h2o(ж) увеличить давление в два раза, как это повлияет на значение константы равновесия K?

2. Cкорость реакции и ее изменения:
- а) Если концентрацию O₂ увеличить в 4 раза, скорость реакции so₂(г) + O₂(г) → so₃(г) также увеличится в 4 раза. Концентрация вещества пропорционально влияет на скорость реакции.
- б) Если температуру процесса повысить на 40°С (γ = 3), скорость реакции увеличится в 3^γ = 3^3 = 27 раз. Здесь γ - коэффициент температурной зависимости скорости реакции.

3. Смещение равновесия реакции:
- а) При снижении температуры равновесие реакции no(г) + O₂(г) → NO₂(г) сместится влево. Снижение температуры приводит к увеличению эндотермического реакционного пути (реакция идет вправо при повышении температуры).
- б) При увеличении давления равновесие сместится в сторону уменьшения количества молекул газа. В данной реакции происходит увеличение числа молекул газообразных веществ справа от стрелки, поэтому равновесие сместится влево.
- в) При добавлении катализатора равновесие реакции не сместится, но скорость реакции увеличится. Катализатор не влияет на положение равновесия, но ускоряет протекание обеих прямой и обратной реакции.
- г) При увеличении концентрации NO, равновесие сместится влево. Увеличение концентрации реагента (NO) приводит к увеличению количества продукта (NO₂) для установления нового равновесия.

Задача на проверку: Как изменится положение равновесия, если увеличить концентрацию O₂ в реакции no(г) + O₂(г) → NO₂(г) с ∆H < 0?