Равновесие в природе. Химическое равновесие

ЦЕЛЬ УРОКА:
Установление взаимосвязи между состоянием
равновесия системы и способах
его регулирования
ЗАДАЧИ УРОКА: 1. Рассмотреть равновесие в природе;
2. Актуализировать, расширить и углубить знания о
химическом равновесии и его смещении;
3. Научиться использовать принцип Ле Шателье
для решения задач.

СОСТОЯНИЕ РАВНОВЕСИЯ В ПРИРОДЕ
Постоянство внутренней среды
организма:
АССИМИЛЯЦИЯ
ДИССИМИЛЯЦИЯ
Постоянство численности особей
в популяции:
ЕСТЕСТВЕННЫЙ
ПРИРОСТ
УБЫЛЬ ОСОБЕЙ
Круговорот элементов и веществ в природе
Уравновешены потоки энергии в экосистемах
разного уровня

Под … равновесием мы понимаем состояние, в котором свойства
системы, определенные экспериментально, не претерпевают
дальнейшего изменения даже по истечении … времени. Однако
это не значит, что отдельные частицы остаются неизменными.
Гилберт Ньютон Льюис
1.Равновесие – состояние покоя, в котором находится
какое – нибудь тело под воздействием равных,
противоположно направленных и потому взаимно
уничтожающихся сил.
2. Состояние спокойствия, уравновешенности, отсутствие
значительных колебаний в настроениях, отношениях.
С. И. Ожегов
«Словарь русского языка»

По направленности
процесса
ОБРАТИМЫЕ
НЕОБРАТИМЫЕ

Обратимые реакции – это реакции,
протекающие в данных условиях одновременно в
двух противоположных направлениях
Таких реакций подавляющее большинство.
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.

НЕОБРАТИМЫЕ РЕАКЦИИ –
ЭТО РЕАКЦИИ, ПРОТЕКАЮЩИЕ
В ДАННЫХ УСЛОВИЯХ ТОЛЬКО В ОДНОМ НАПРАВЛЕНИИ.
К ним можно отнести все реакции обмена,
сопровождающиеся образованием осадка,
газа или
малодиссоциирующего вещества (воды)
и все реакции горения

N 2 + 3 H2
2 NH3
прямая
обратная
Состояние системы,
при котором скорость прямой реакции
РАВНА скорости обратной реакции
называется
химическим равновесием
график

ПРИНЦИП ЛЕ ШАТЕЛЬЕ
Если на систему,
находящуюся в состоянии равновесия
произвести внешнее воздействие
(изменить давление, температуру, концентрацию),
то равновесие сместится в сторону
уменьшения данного воздействия
(1884 год)

Анри Луи Ле Шателье
(8. 10. 1850 – 17. 09. 1936)
Французский физикохимик и металловед, член
Парижской академии наук (с 1907). Родился в Париже.
Учился в Политехнической школе и Высшей горной
школе в Париже. Затем был горным инженером
в Алжире и Безансоне. В 1878 – 1919 профессор
Высшей горной школы. В 1907 – 1925 работал в Парижском
университете.
Исследования относятся к физической химии.
Предложил оригинальный способ определения теплоемкостей
газов при высоких температурах. Сформулировал (1884)
общий закон смещения химического равновесия
(принцип Ле Шателье).
Изучал химические процессы в металлургии. Изучал свойства
и способы приготовления цементов. Создал металлографический
микроскоп и усовершенствовал методику исследования строения
металлов и сплавов. Нашел условия синтеза аммиака.
Президент Французского химического общества (1931).
Иностранный член – корреспондент Петербургской
академии наук (с 1913) и почетный член АН СССР (с 1926).

1. Концентрация
N2 + 3 H2
Реагирующие вещества
Продукты реакции
СРЕАГИРУЮЩИХ ВЕЩЕСТВ ВПРАВО
СПРОДУКТОВ РЕАКЦИИ ВЛЕВО
2 NH3

2. Температура
эндотермическая реакция ( - Q )
экзотермическая реакция ( + Q )
N2 + 3 H2
+Q
- Q
t0c равновесие сместится влево
t0c равновесие сместится вправо
2 NH3 + Q
t0c = - Q
t0c= + Q

Экзотермические реакции –
это реакции,
протекающие с выделением теплоты.
К ним обычно относятся все
реакции соединения.
Количество выделившейся теплоты
измеряется в кДж/моль.

3. Давление
Давление применяется только для газов!
N2(г) + 3 H2(г)
1V
3V
2V
4V
Р равновесие сместится вправо
Р равновесие сместится влево
2NH3(г)
P - V
P - V
Объем твердых и жидких веществ равен нулю

В какую сторону сместится равновесие
в обратимом процессе, уравнение которого
2 NO(г) + O2(г) ⬄ 2 NO2(г) + Q , если
вправо
влево
вправо

Как известно, в воздухе содержится 21%
кислорода (по массе). Такое количество
необходимо для поддержания
естественного равновесия:
3О2(г) ⬄ 2O3(г) - Q.
Классифицируйте данную реакцию.
Какое значение имеет озон для планеты Земля?
Используя принцип Ле Шателье предложите
условия, при которых равновесие будет
смещаться в сторону образования озона.

Домашнее задание:
Принцип Ле Шателье широко используется в
химической технологии
для повышения выхода продукта производства.
Согласуется ли процесс переноса кислорода
в организме с принципом Ле Шателье
(ответ обоснуйте)?
Hb + O2 ⬄ HbO2