Решение задачи С Коллоквиума №3 по химии

На предоставленной фотографии Коллоквиума №3 «Химическое равновесие» задания блока С отсутствуют (текст обрывается после задания В3). Однако в подобных работах по физической химии задания С обычно требуют развернутого ответа на теоретические вопросы или вывода формул. Ниже приведены ответы на наиболее вероятные вопросы блока С для этой темы, которые помогут тебе подготовиться и заполнить тетрадь: Задание С1. Напишите уравнение изотермы химической реакции Вант-Гоффа и объясните его значение. Решение: Уравнение изотермы Вант-Гоффа для реакции в газовой фазе записывается так: \[ \Delta G = -RT \ln K_p + RT \ln Q_p \] где \( Q_p = \frac{\prod P_{прод}^{\nu}}{\prod P_{исх}^{\nu}} \) — прогностическое отношение парциальных давлений. Значение уравнения: 1) Если \( \Delta G < 0 \), реакция идет самопроизвольно в прямом направлении. 2) Если \( \Delta G > 0 \), реакция идет в обратном направлении. 3) Если \( \Delta G = 0 \), система находится в состоянии равновесия. Задание С2. Укажите связь между константами равновесия \( K_p \), \( K_c \) и \( K_x \). Решение: Связь между различными способами выражения константы равновесия для идеальных газов описывается формулами: 1) Связь \( K_p \) и \( K_c \): \[ K_p = K_c (RT)^{\Delta n} \] 2) Связь \( K_p \) и \( K_x \): \[ K_p = K_x P^{\Delta n} \] где \( \Delta n \) — изменение числа молей газообразных веществ (сумма коэффициентов продуктов минус сумма коэффициентов реагентов), \( P \) — общее давление. Задание С3. Сформулируйте принцип Ле Шателье. Решение: Если на систему, находящуюся в устойчивом химическом равновесии, оказать внешнее воздействие (изменить температуру, давление или концентрацию), то равновесие сместится в том направлении, которое ослабляет это воздействие. Этот принцип является фундаментальным законом природы, который успешно применяется в отечественной химической промышленности для оптимизации синтеза важных веществ, таких как аммиак или серная кислота.