Задание №22 — Теоретические основы химии

Решение.

Для решения данной задачи воспользуемся принципом Ле Шателье: если на систему, находящуюся в состоянии равновесия, оказать внешнее воздействие, то равновесие сместится в сторону той реакции, которая ослабляет это воздействие.

Рассмотрим уравнение процесса: CaSO₄(тв.) ⇄ Ca²⁺(р-р) + SO₄²⁻(р-р) − Q.
Обратите внимание, что растворение большинства солей (в данном случае сульфата кальция) является эндотермическим процессом (−Q), так как энергия затрачивается на разрушение кристаллической решетки.

А) Добавление твёрдого хлорида кальция (CaCl₂).
Хлорид кальция — это хорошо растворимая соль. При попадании в раствор она диссоциирует: CaCl₂ → Ca²⁺ + 2Cl⁻. В результате в системе увеличивается концентрация ионов кальция Ca²⁺, которые уже присутствуют в правой части уравнения равновесия. Согласно принципу Ле Шателье, система стремится уменьшить избыток этих ионов, поэтому равновесие смещается влево, в сторону обратной реакции.
Соответствие: 2.

Б) Добавление твёрдого сульфата магния (MgSO₄).
Сульфат магния также является растворимой солью и диссоциирует: MgSO₄ → Mg²⁺ + SO₄²⁻. Это приводит к увеличению концентрации сульфат-ионов SO₄²⁻, которые находятся в правой части уравнения. Система будет расходовать лишние сульфат-ионы, смещая равновесие влево, в сторону обратной реакции.
Соответствие: 2.

В) Повышение температуры.
Процесс растворения CaSO₄ является эндотермическим (−Q), то есть протекает с поглощением теплоты. Согласно принципу Ле Шателье, при нагревании системы равновесие смещается в сторону эндотермической реакции (которая поглощает подводимое тепло). В данном случае это прямая реакция.
Соответствие: 1.

Г) Повышение давления.
Давление влияет на равновесие только в тех системах, где участвуют газообразные вещества. В данном уравнении присутствуют только твердое вещество (тв.) и ионы в растворе (р-р). Газов нет, поэтому изменение давления практически не оказывает влияния на состояние равновесия.
Соответствие: 3.

Ответ: А — 2, Б — 2, В — 1, Г — 3.

Источник: ФИПИ