房偉
化學平衡理論是認識弱電解質(zhì)的電離平衡、鹽類的水解平衡和沉淀溶解平衡等多個模塊的理論基礎,是研究物質(zhì)在水溶液中行為的重要方向.《普通高中課程標準》要求通過對化學平衡常數(shù)和影響化學平衡因素的學習,了解如何判斷一個化學反應進行的程度,學會如何通過改變反應條件獲得盡可能高的平衡轉(zhuǎn)化率.
從教學的具體實踐和學生的學習反饋來看,雖然化學平衡常數(shù)和影響化學平衡的因素兩個方面考試方式多樣,試題也愈加新穎,但相對而言學生比較容易理解.而“化學平衡狀態(tài)”這一概念則較為抽象,較難理解其含義和實質(zhì).尤其是新課程中“化學反應限度”這一化學用語的提出,學生更是搞不懂二者之間的關系.
一、化學平衡狀態(tài)的含義
在一定條件下可逆反應進行到一定的程度時,反應物和生成物的濃度不再隨時間的延長而發(fā)生變化,正反應速率和逆反應速率相等,這種狀態(tài)稱為化學平衡狀態(tài).這時的狀態(tài)也就是在給定條件下,反應達到了“限度”.但這時正、逆變化過程仍在繼續(xù),如果不采用特殊的方法或技術進行干預,實際觀察到的則是一種“反應停止了”的表面現(xiàn)象.
二、化學平衡狀態(tài)的理解
1.只有可逆反應才有可能存在化學平衡狀態(tài),且所有反應物和生成物均處于同一反應體系中.
化學反應的可逆性為化學平衡狀態(tài)的建立奠定了內(nèi)因基礎,但物質(zhì)的濃度、溫度和氣體的壓強等外因條件也影響著化學平衡狀態(tài)的建立.當然,內(nèi)因(可逆反應)是基礎,外因(濃度、溫度、壓強等)是條件,外因通過內(nèi)因而起作用.內(nèi)因和外因共同作用的最終結果,就是可逆反應要達到“化學平衡狀態(tài)”這一“限度”.
2.化學平衡的根本特征是v(正)=v(逆)﹥0,即同一種物質(zhì)的消耗速率與生成速率相等,但反應并沒有停止.
3.達到化學平衡狀態(tài)時,體系中所有反應物和生成物的濃度保持不變,這也是其根本特征的表征體現(xiàn),二者相互關聯(lián)、相互影響.
4.化學平衡是在一定條件下建立的暫時平衡,若影響化學平衡的外界條件改變,化學平衡狀態(tài)就會被打破,直到達到新的平衡.
可逆反應在一定的條件下會達到化學平衡狀態(tài).外界條件改變時, 首先是改變了化學反應的正、逆反應速率, 當二者不再相等時化學平衡即發(fā)生了移動.而新的平衡狀態(tài)則是隨著正、逆反應速率的再次相等而建立的.因此,條件、速率、平衡之間存在必然的因果關系.
三、化學平衡狀態(tài)的判斷方法
1.從反應物和生成物的濃度角度判斷
[陜西省渭南高新中學 (714000)]