Чтобы легче понять принцип Ле Шателье, рассмотрим простую химическую реакцию. Два вещества (реактивы) взаимодействуют друг с другом, в результате взаимодействия образуется третье вещество (продукт) , которое стремится к расщеплению на исходные вещества. Это можно изобразить в виде следующего уравнения:
A + B <—> C
Двойная стрелка обозначает обратимую реакцию. При протекании прямой реакции слева направо происходит образование вещества C из веществ A и B. В случае обратной реакции (справа налево) вещество C расщепляется на вещества A и B. Когда эта система находится в химическом равновесии, скорости прямой и обратной реакций одинаковы — в одной точке данной системы образуется молекула вещества C, а где-то в другом месте другая молекула вещества С распадается.
Если в систему добавить избыток вещества A, равновесие временно нарушится, так как вырастет скорость образования вещества C. Но чем быстрее будет расти концентрация вещества C, тем быстрее оно будет расщепляться — пока снова не будет достигнуто равновесие между прямой и обратной реакциями. Тогда скорость образования вещества C из веществ A и B сравняется со скоростью расщепления вещества С на вещества A и B.
Действие принципа Ле Шателье можно проследить на примере изменения химического состава дождя или растворения шипучей антацидной (снижающей кислотность желудочного сока) таблетки в воде. В обоих случаях в химической реакции участвуют углекислый газ (CO2), вода (H2O) и угольная кислота (H2CO3):
CO2 + H2O <—> H2CO3
Когда дождевая капля попадает в воздух, она поглощает углекислый газ, и концентрация в левой части реакции возрастает. Для поддержания равновесия образуется большее количество угольной кислоты. В результате дождь становится кислотным (см. Кислотный дождь) . Добавление углекислого газа смещает равновесие реакции вправо. Противоположная реакция происходит при опускании в воду таблетки антацида (вещества, нейтрализующего кислоту) . Бикарбонат натрия (антацид) вступает в реакцию с водой, и образуется угольная кислота, что приводит к увеличению концентрации вещества в правой части реакции. Чтобы восстановилось равновесие, угольная кислота разлагается на воду и углекислый газ, который мы и наблюдаем в виде пузырьков.
2.Химический знак, относительная атомная масса (Ar)
3.Порядковый номер
4.Номер периода (большой 4-7 или малый 1-3)
5.Номер группы, подгруппа (главная «А» или побочная «Б»)
6.Состав атома: число электронов, число протонов, число нейтронов
Подсказка!
Число электронов = числу протонов = порядковому номеру;
Число нейтронов = атомная масса (Ar из таблицы Менделеева) – число протонов.
7. Вид элемента (s, p, d, f)
Подсказка!
s-элементы: это первые два элемента в 1-7 периодах;
p-элементы: последние шесть элементов1-6 периодов;
d-элементы: это элементы больших периодов (по 10 штук) между s- и p-элементами;
f-элементы: это элементы 6 и 7 периодов – лантаноиды и актиноиды, они вынесены вниз таблицы.
8.Схема строения атома (распределение электронов по энергоуровням), завершённость внешнего уровня.
Подсказка! Внешний уровень завершён у элементов VIII группы главной подгруппы "А" - Ne, Ar, Kr, Xe, Rn.
Подсказка! Для написания схемы нужно знать следующее:
Заряд ядра атома = порядковому номеру атома;
Число энергетических уровней определяют по номеру периода, в котором находится элемент;
У s- и p-элементов на последнем (внешнем) от ядра энергетическом уровне число электронов равно номеру группы, в которой находится элемент.
Например, Na+11)2)8)1=номеру группы;
У d- элементов на последнем уровне число электронов всегда равно 2 (исключения – хром, медь, серебро, золото и некоторые другие на последнем уровне содержат 1 электрон).
Например, Ti+22)2)8)10)2 ; Cr++24)2)8)13)1 – исключение
Максимальное возможное число электронов на уровнях определяют по формуле Nэлектронов = 2n2, где n – номер энергоуровня.
Например, I уровень – 2 электрона, II – 8 электронов, III – 18 электронов, IV– 32 электрона и т.д.
9.Электронная и электронно-графическая формулы строения атома
Подсказка!
Для написания электронной формулы используйте шкалу энергий:
1s<2s<2p<3s<3p<4s<3d<4p<5s<4d<5p<6s<4f<5d<6p<7s…
Помните! На s – орбитали максимум может быть 2 электрона, на p – 6, на d – 10, на f – 14 электронов.
Например, +11Na 1s22s22p63s1; +22Ti 1s22s22p63s23p64s23d2
10.Металл или неметалл
Подсказка!
К неметаллам относятся: 2 s-элемента - водород и гелий и 20 p-элементов – бор, углерод, азот, кислород, фтор, неон, кремний, фосфор, сера, хлор, аргон, мышьяк, селен, бром, криптон, теллур, йод, ксенон, астат и радон.
К металлам относятся: все d- и f-элементы, все s-элементы (исключения водород и гелий), некоторые p-элементы.
11.Высший оксид (только для s, p)
Подсказка!
Общая формула высшего оксида дана под группой химических элементов (R2O, RO и т.д.)
12.Летучее водородное соединение (только для s, p)
Подсказка!
Общая формула летучего водородного соединения дана под группой химических элементов (RH4, RH3 и т.д.) – только для элементов 4 -8 групп.
Чтобы легче понять принцип Ле Шателье, рассмотрим простую химическую реакцию. Два вещества (реактивы) взаимодействуют друг с другом, в результате взаимодействия образуется третье вещество (продукт) , которое стремится к расщеплению на исходные вещества. Это можно изобразить в виде следующего уравнения:
A + B <—> C
Двойная стрелка обозначает обратимую реакцию. При протекании прямой реакции слева направо происходит образование вещества C из веществ A и B. В случае обратной реакции (справа налево) вещество C расщепляется на вещества A и B. Когда эта система находится в химическом равновесии, скорости прямой и обратной реакций одинаковы — в одной точке данной системы образуется молекула вещества C, а где-то в другом месте другая молекула вещества С распадается.
Если в систему добавить избыток вещества A, равновесие временно нарушится, так как вырастет скорость образования вещества C. Но чем быстрее будет расти концентрация вещества C, тем быстрее оно будет расщепляться — пока снова не будет достигнуто равновесие между прямой и обратной реакциями. Тогда скорость образования вещества C из веществ A и B сравняется со скоростью расщепления вещества С на вещества A и B.
Действие принципа Ле Шателье можно проследить на примере изменения химического состава дождя или растворения шипучей антацидной (снижающей кислотность желудочного сока) таблетки в воде. В обоих случаях в химической реакции участвуют углекислый газ (CO2), вода (H2O) и угольная кислота (H2CO3):
CO2 + H2O <—> H2CO3
Когда дождевая капля попадает в воздух, она поглощает углекислый газ, и концентрация в левой части реакции возрастает. Для поддержания равновесия образуется большее количество угольной кислоты. В результате дождь становится кислотным (см. Кислотный дождь) . Добавление углекислого газа смещает равновесие реакции вправо. Противоположная реакция происходит при опускании в воду таблетки антацида (вещества, нейтрализующего кислоту) . Бикарбонат натрия (антацид) вступает в реакцию с водой, и образуется угольная кислота, что приводит к увеличению концентрации вещества в правой части реакции. Чтобы восстановилось равновесие, угольная кислота разлагается на воду и углекислый газ, который мы и наблюдаем в виде пузырьков.
1.Название
2.Химический знак, относительная атомная масса (Ar)
3.Порядковый номер
4.Номер периода (большой 4-7 или малый 1-3)
5.Номер группы, подгруппа (главная «А» или побочная «Б»)
6.Состав атома: число электронов, число протонов, число нейтронов
Подсказка!
Число электронов = числу протонов = порядковому номеру;
Число нейтронов = атомная масса (Ar из таблицы Менделеева) – число протонов.
7. Вид элемента (s, p, d, f)
Подсказка!
s-элементы: это первые два элемента в 1-7 периодах;
p-элементы: последние шесть элементов1-6 периодов;
d-элементы: это элементы больших периодов (по 10 штук) между s- и p-элементами;
f-элементы: это элементы 6 и 7 периодов – лантаноиды и актиноиды, они вынесены вниз таблицы.
8.Схема строения атома (распределение электронов по энергоуровням), завершённость внешнего уровня.
Подсказка! Внешний уровень завершён у элементов VIII группы главной подгруппы "А" - Ne, Ar, Kr, Xe, Rn.
Подсказка! Для написания схемы нужно знать следующее:
Заряд ядра атома = порядковому номеру атома;
Число энергетических уровней определяют по номеру периода, в котором находится элемент;
У s- и p-элементов на последнем (внешнем) от ядра энергетическом уровне число электронов равно номеру группы, в которой находится элемент.
Например, Na+11)2)8)1=номеру группы;
У d- элементов на последнем уровне число электронов всегда равно 2 (исключения – хром, медь, серебро, золото и некоторые другие на последнем уровне содержат 1 электрон).
Например, Ti+22)2)8)10)2 ; Cr++24)2)8)13)1 – исключение
Максимальное возможное число электронов на уровнях определяют по формуле Nэлектронов = 2n2, где n – номер энергоуровня.
Например, I уровень – 2 электрона, II – 8 электронов, III – 18 электронов, IV– 32 электрона и т.д.
9.Электронная и электронно-графическая формулы строения атома
Подсказка!
Для написания электронной формулы используйте шкалу энергий:
1s<2s<2p<3s<3p<4s<3d<4p<5s<4d<5p<6s<4f<5d<6p<7s…
Помните! На s – орбитали максимум может быть 2 электрона, на p – 6, на d – 10, на f – 14 электронов.
Например, +11Na 1s22s22p63s1; +22Ti 1s22s22p63s23p64s23d2
10.Металл или неметалл
Подсказка!
К неметаллам относятся: 2 s-элемента - водород и гелий и 20 p-элементов – бор, углерод, азот, кислород, фтор, неон, кремний, фосфор, сера, хлор, аргон, мышьяк, селен, бром, криптон, теллур, йод, ксенон, астат и радон.
К металлам относятся: все d- и f-элементы, все s-элементы (исключения водород и гелий), некоторые p-элементы.
11.Высший оксид (только для s, p)
Подсказка!
Общая формула высшего оксида дана под группой химических элементов (R2O, RO и т.д.)
12.Летучее водородное соединение (только для s, p)
Подсказка!
Общая формула летучего водородного соединения дана под группой химических элементов (RH4, RH3 и т.д.) – только для элементов 4 -8 групп.