Уравнение реакции с расставленными коэффициентами: Для смещения равновесия вправо в реакции необходимо увеличить давление, понизить температуру или увеличить концентрацию исходных веществ. 1. Расстановка коэффициентов методом электронного баланса Для решения данной задачи необходимо определить степени окисления элементов, меняющих свои значения, и составить электронные уравнения. 1. Определение степеней окисления В данной реакции алюминий является восстановителем, а азот в составе азотной кислоты — окислителем. Обратите внимание, что в молекуле нас интересует азот в ионе аммония ( ), где его степень окисления минимальна.
- (окисление) (восстановление)
2. Составление электронного баланса Запишем переходы электронов и найдем наименьшее общее кратное для определения основных коэффициентов: \begin{array}{l|c|r} Al^0 - 3\bar{e} \rightarrow Al^{+3} & 8 & \text{восстановитель, окисление} \\ N^{+5} + 8\bar{e} \rightarrow N^{-3} & 3 & \text{окислитель, восстановление} \end{array}Наименьшее общее кратное для 3 и 8 равно 24. 3. Расстановка основных коэффициентов Ставим коэффициент 8 перед соединениями алюминия и 3 перед соединением, содержащим азот в степени ( ): 4. Подсчет общего количества азота Азот в правой части находится в двух солях. Необходимо суммировать все атомы азота, чтобы определить коэффициент перед :
- В : атома . В : атомов . Итого: атомов .
Ставим коэффициент 30 перед .
5. Баланс водорода и проверка по кислороду Слева 30 атомов . Справа 12 атомов уже есть в ( ). Остается атомов, что дает 9 молекул воды ( ). Проверка по кислороду:
- Слева: . Справа: .
Ответ Полное уравнение: 2. Смещение химического равновесия Для системы согласно принципу Ле Шателье, смещение вправо (в сторону продукта ) достигается следующими способами:
- Повышение давления: В левой части уравнения 3 моля газа ( ), в правой — 2 моля. При повышении давления равновесие смещается в сторону меньшего объема. Понижение температуры: Реакция является экзотермической ( , выделение теплоты). Охлаждение системы заставляет её компенсировать потерю тепла, ускоряя прямую реакцию. Увеличение концентрации реагентов: Добавление в систему или ускоряет процесс их расходования. Отвод продукта: Постоянное удаление из зоны реакции смещает равновесие в сторону его образования.
Нужно ли подготовить аналогичный разбор для других типов окислительно-восстановительных реакций или разобрать влияние катализаторов на скорость процесса?