Ovlivnn chemick rovnovhy VY32 INOVACECHE115 AUTOR Ing Ladislava

Ovlivnění chemické rovnováhy VY-32 -INOVACE-CHE-115 AUTOR: Ing. Ladislava Semerádová ANOTACE: Výukový materiál je určen pro studenty 1. ročníku SŠ. Může být použit při výkladu chemické rovnováhy a jejího ovlivnění KLÍČOVÁ SLOVA: zvratné reakce, Le Chatelierův princip, vliv teploty a tlaku na výtěžek chemické reakce

Ovlivnění chemické rovnováhy

• Skutečnost, že mnoho reakcí je zvratných , tzn. pokud systém dospěje do dynamické rovnováhy nedochází k další přeměně reaktantů na produkty znamená snížení výtěžku reakce. • Výtěžek reakce souvisí s efektivností využití reaktantů • Pokud nám v reakční směsi zůstávají nezreagované vstupní suroviny – znamená to finanční ztráty

• Chemičtí technologové proto hledají možnosti, jak rovnovážný stav ovlivnit a přinutit systém, aby efektivněji přeměnil více reaktantů, než mu rovnováha dovolí • Rovnováha platí pro určité vnější podmínky ( teplota, tlak) • Změnou těchto podmínek se rovnová může narušit a můžeme systém „donutit „ přeměnit více reaktantů

Le Chatalierův princip • Porušení rovnováhy vnějším zásahem (akcí) vyvolá děj (reakci), směřující ke zrušení účinku tohoto vnějšího zásahu Jinými slovy : • Dospěje-li reakce do rovnováhy a my změníme vnější podmínky, reakce půjde proti této změně, aby se do rovnováhy navrátila.

Způsoby ovlivnění rovnováhy: 1. změnou teploty 2. změnou tlaku 3. kontinuální odebírání vzniklého produktu

• Mějme reakci • N 2 (g) + 3 H 2(g) 2 NH 3(g) • Dosáhne-li systém dynamické rovnováhy, množství amoniaku se již dále nemění pokud se nezmění vnější podmínky

Zvýšení teploty • Pokud budeme zvyšovat teplotu bude rozhodovat o tom, zda připravíme skutečně více produktu to, zda se jedná o reakci exotermickou nebo endotermickou

• N 2 (g) + H 2(g) NH 3(g) Qr = -526 KJ mol • přímá reakce - reakce exotermická-teplo vzniká • zpětná reakce • NH 3 N 2 + H 2 Qr + 526 KJ/mol • Reakce endotermická – teplo využívá

• Budeme-li zvyšovat teplotu – systém se jí bude snažit snížit, • tedy bude dodané teplo využívat ve prospěch zpětné reakce a tím část vniklého produktu rozloží

• Zvýšením teploty si tedy nepomůžeme, naopak si uškodíme • V případě endotermických reakcí bychom si pomohli, neboť dodané teplo by podporovalo reakci přímou

Zvýšení tlaku • Tlak je způsoben srážkami molekul plynu se stěnami nádoby • Platí: čím méně bude molekul, tím bude nižší tlak

• N 2 (g) +3 H 2(g) 2 NH 3(g) • Reaktanty : tvoří 4 molekuly • 1 molekula dusíku a 3 molekuly vodíku • Produkt: tvoří 2 molekuly

• Zvýšíme-li tlak, systém se ho bude snažit snížit a bude podporovat reakci přímou, aby vzniklo méně molekul a tím klesl i tlak • Připravíme tedy více amoniaku

Závěr: • V případě přípravy amoniaku bychom výtěžek zvýšily pomocí vyššího tlaku. • Pokud bychom zvýšili i teplotu naopak bychom výtěžek snížili

Kontinuální odstranění produktu • Budeme-li odebírat produkt, oddálíme okamžik rovnováhy a podpoříme další reakci vodíku s dusíkem

POUŽITÉ ZDROJE: DUŠEK, Bohuslav a Vratislav FLEMR. Obecná a anorganická chemie pro gymnázia. SPN, 2007. ISBN 80 -7235 -369 -1. Klouda P. Obecná a anorganická chemie. Třetí vydání. Ostrava: Pavel Klouda, Ostrava, 2004. ISBN 80 -86369 -10 -2. www. glassschool. cz