Диоксид серы (сернистый ангидрид) SO2 - политропный яд. Всасывается в верхних дыхательных путях. При интенсивном дыхании (например, занятия спортом) значительная его часть достигает лёгких. Аэрозоли сернистой кислот приводят к конденсации водяного пара атмосферы и становятся причиной кислотных осадков (дожди, туманы, снег). Показано, что в течение последних 50 лет кислотность дождевой воды увеличилась в 40 и более раз. Под влиянием кислотных осадков погибают леса (разрушение корневой системы, нарушение фотосинтеза), разрушаются памятники культуры, архитектуры (разрушение бетона и других минеральных строительных материалов, оконных стёкл, металлов). Сернистый ангидрид, попавший в атмосферу в результате фотохимических реакций частично превращается в серный ангидрид (SO3). В ясную погоду его содержание составляет 3,1% от SO 2, в пасмурную погоду - 6,8%. В туманную погоду доля серного ангидрида увеличивается до 15,7%. Задания: Объясните, почему в пасмурную и туманную доля серного ангидрида увеличивается. В какую сторону сместится химическое равновесие реакции: 2SO 2(г) + 02(г) ≥ 2SO 3(r) + Q а) при охлаждении реакционной смеси; б) при увеличении концентрации кислорода; в) при использовании катализатора; г) при увеличении давления? 114 2. Сделайте вывод о том, какими способами можно сместить равновесие в сторону образования серного ангидрида. Кратко написать

Решим задачу по пунктам и подробно обсудим каждый из них. ### 1. Объяснение повышения доли серного ангидрида (SO3) в пасмурную и туманную погоду: Причиной увеличения доли серного ангидрида в атмосфере при пасмурной и туманной погоде является изменение условий, способствующих фотохимическим реакциям. - **В ясную погоду** солнечное светило активизирует фотохимические реакции, которые способствуют образованию SO3 из SO2. Однако наличие облаков и тумана в пасмурную погоду приводит к: - **Увеличению времени контакта** между SO2 и водяными каплями, что способствует химическим реакциям, превращающим SO2 в SO3. - **Увеличению влажности** и более низким температурам, что также влияет на химическую активность веществ в атмосфере. Таким образом, в условиях высокой влажности и легкого конденсирования водяного пара реакция проходит эффективнее, в результате чего доля серного ангидрида увеличивается. ### 2. Сдвиг химического равновесия реакции: Рассмотрим реакцию: \[ 2SO_2(g) + O_2(g) \rightleftharpoons 2SO_3(g) + Q \] где \( Q \) - это теплота, выделяемая при реакции (экзотермическая реакция). **a) При охлаждении реакционной смеси:** - При охлаждении температура системы снижается. Согласно принципу Ле Шателье, система будет стремиться компенсировать это изменение. Поскольку реакция экзотермическая, тепло (Q) выделяется при образовании SO3. Поэтому следует ожидать смещение равновесия вправо — к увеличению производства SO3. **б) При увеличении концентрации кислорода:** - Увеличение концентрации \( O_2 \) прямо влияет на систему. Реакция сдвинется вправо для потребления лишнего кислорода и образования SO3. **в) При использовании катализатора:** - Катализатор не влияет на положение равновесия, он лишь ускоряет достижение равновесия. Поэтому положение равновесия останется неизменным, эффект будет только в скорости. **г) При увеличении давления:** - При увеличении давления и наличии газовых реагентов равновесие сместится в сторону наименьшего объема, то есть вправо (к образованию SO3), так как с обеих сторон у нас 3 молекулы газа, поэтому в данном случае увеличение давления не изменит соотношение. ### Вывод о способах смещения равновесия: Для смещения равновесия реакции в сторону образования серного ангидрида (SO3) можно использовать следующие способы: 1. **Снижение температуры**: способствует образованию SO3, так как реакция экзотермическая. 2. **Увеличение концентрации кислорода**: больше кислорода приведет к увеличению образования серного ангидрида. 3. **Увеличение давления**: может ускорить процесс, однако в данной реакции этот способ менее эффективен. 4. **Использование катализатора**: увеличит скорость достижения равновесия, но не сдвинет его само положение. Таким образом, для эффективного процесса образования SO3 необходимо использование первых двух методов — понижения температуры и увеличения концентрации кислорода.