загрузка...
загрузка...
На головну

Тема 1. Кінетика хімічних процесів і хімічна рівновага

  1. III. Психічні властивості особистості - типові для даної людини особливості його психіки, особливості реалізації його психічних процесів.
  2. IV. Теплові ефекти хімічних реакцій. Термохимические рівняння і розрахунки
  3. V. Хімічна кінетика і хімічна рівновага
  4. XIV. Дослідження інтелектуальних процесів
  5. Автоматизація основних процесів
  6. Автоматизація процесів бізнесу
  7. Автоматизація супутніх арбітражного судочинства процесів

Цілі, завдання:

На фактичному рівні отримання знань:

1. Поняття хімічної кінетики;

2. Методи регулювання швидкості хімічної реакції;

3. Каталітичні реакції;

4. Рівноважний стан хімічної системи;

5. Вираз закону діючих мас;

6. Фактори, що впливають на зміщення хімічної рівноваги.

На операційному рівні отримання знань:

Навчити студента:

1. Розраховувати величину швидкості реакції, використовуючи кінетичне рівняння;

2. Визначати зміни швидкості реакції і температурного коефіцієнта швидкості в деякому температурному інтервалі, використовуючи правило Вант-Гоффа;

3. Розраховувати величину енергії активації, використовуючи рівняння Арреніуса;

4. Розраховувати значення рівноважних концентрацій і константи рівноваги на підставі закону діючих мас;

5. Визначати величину константи рівноваги і значення енергії Гіббса, використовуючи рівняння хімічної спорідненості і рівняння ізобари процесу.

На аналітичному рівні отримання знань:

Навчити студента:

Робити правильний висновок про вплив: а) концентрації реагуючих речовин на швидкість реакції; б) температури на швидкість реакції; в) каталізатора на значення енергії активації і швидкість реакції; г) різних факторів на спрямованість зсуву хімічної рівноваги; д) знака зміни енергії Гіббса на величину константи рівноваги.

Фактичний матеріал:

I. Кінетика як вчення про швидкості хімічної реакції. Поняття про середньої та дійсної швидкості процесу.

II. Фактори, що впливають на швидкість гомогенного хімічного процесу:

1) концентраційна залежність швидкості реакції, кінетичне рівняння хімічної реакції як окремий випадок закону діючих мас, порядок і молекулярної реакції;

2) природа реагуючих речовин і константа швидкості реакції;

3) температурний режим, емпіричне правило Вант-Гоффа, температурний коефіцієнт швидкості, умова підпорядкування процесу правилом Вант-Гоффа, рівняння Арреніуса (інтегральний і експонентний вигляд рівняння), фізичний зміст і значення енергії активації процесу в деякому температурному інтервалі;

4) наявність каталізаторів в системі, поняття про позитивний і негативний каталіз, вплив каталізатора на значення енергії активації і швидкість процесу.

III. Особливості кінетики гетерогенних процесів, вплив площі міжфазної межі на швидкість процесу.

IV. Кінетична класифікація хімічних процесів:

1) по молекулярної і порядку реакції;

2) за своєю природою частинок, що беруть участь в елементарному акті хімічної взаємодії (молекулярні, ланцюгові, іонні реакції);

3) по числу фаз;

4) за ступенем складності, т. Е. За механізмом протікання (оборотні і необоротні, ізольовані і паралельні, пов'язані, послідовні).

V. Особливості кінетики ланцюгових, розгалужених ланцюгових і фотохімічних реакцій. Три етапи таких реакцій (зародження ланцюга, розвиток і обрив ланцюга), основна умова розгалужених ланцюгових реакцій: швидкість розгалуження ланцюга повинна перевищувати швидкість її обриву.

VI. Хімічна рівновага. Оборотні та необоротні реакції. Умови стійкої рівноваги термодинамічних систем:

1) незмінність рівноважного стану при збереженні зовнішніх параметрів;

2) рухливість рівноваги (мимовільне відновлення після припинення обурює впливу);

3) динамічний характер, тобто. Е. Встановлення і збереження рівноваги при рівності швидкостей прямого і зворотного напрямків процесу;

4) зміна ізобарно-ізотермічного потенціалу має нульове значення для рівноважного стану .

VII. Закон діючих мас і умова хімічної рівноваги. Формулювання закону. Висновок константи рівноваги через рівноважні концентрації (KC) І рівноважні парціальні тиску (KP), Співвідношення цих констант для рівноважної системи KP = KC(PT)??,

де R, Т, ?? - газова постійна, температура, зміна числа молей газових компонентів процесу, відповідно.

VIII. Фактори, що впливають на зміщення хімічної рівноваги:

1) зміна кількості будь-якого компонента системи;

2) зміна температурного режиму.

Формулювання принципу Ле-Шательє.

IX. Основою термодинамічної розрахунку констант рівноваги і рівноважних виходів продуктів реакції є рівняння ізотерми реакції  , Зване рівнянням хімічної спорідненості. Допускаючи, що деякому температурному інтервалі:  зміна ентальпії процесу величина постійна і дорівнює  , Для розрахунку константи рівноваги можна застосовувати рівняння ізобари процесу  , де  - Константи рівноваги при температурах  , Відповідно.

X. Фазове рівновагу. Правило фаз Гіббса. Число фаз і число компонентів системи. Діаграма стану системи: а) однокомпонентной; б) двухкомпонентной системи.

Висновки по темі:

1. Швидкість хімічного процесу є функцією природи і кількості реагуючих речовин в системі, температури і наявності в системі каталізатора;

2. Всі хімічні реакції класифікуються за механізмом їх протікання.

3. Будь-яка хімічна рівновага підпорядковується певним умовам, основоположним є закон діючих мас.

4. Ізотерма і ізобара процесу пов'язує термодинамічні і кінетичні характеристики процесу.

Питання для самоперевірки:

1. Як зміниться швидкість реакції 2 NO (Г) + Про2 (г) = 2 NO2 (г), Якщо обсяг реакційної посудини збільшити в 2 рази?

а) зменшиться в 4 рази;

б) зменшиться в 8 разів;

в) зросте в 4 рази;

г) зросте в 8 разів.

2. Чим пояснюється підвищення швидкості реакції при введенні в систему каталізатора?

а) зменшенням енергії активації;

б) збільшенням середньої кінетичної енергії молекул;

в) зростанням числа зіткнень;

г) зростанням числа активних молекул.

3. Який вплив робить збільшення ступеня дисперсності конденсованої фази на швидкість протікання гетерогенної хімічної реакції?

а) збільшує швидкість реакції;

б) не впливає на швидкість реакції.

4. При 293 К константа швидкості деякої реакції дорівнює 10-4 хв-1 , А при 323 К швидкість дорівнює 8 · 10-4 хв-1 . Чому дорівнює температурний коефіцієнт швидкості реакції?

а) 2; б) 3; в 4.

5. Якщо для двох реакцій константа швидкості першої більше ніж константа швидкості другої, то яке співвідношення між енергіями активації цих реакцій правильно?

а) Е '> E "; б) Е'

6. Які дії на реакційну систему 4HCl(Г) + Про2 (г) = 2 Cl2 (г) + 2 Н2О(Г) приведуть до зміщення рівноваги вліво?

а) збільшення концентрації кисню;

б) збільшення концентрації хлору;

в) підвищення тиску;

г) збільшення обсягу реакційної посудини.

7. Для деякої реакціі?G <0. Які з наведених тверджень правильні?

а) константа рівноваги реакції більше одиниці;

б) константа рівноваги реакції менше одиниці;

в) в рівноважної суміші переважають вихідні речовини;

г) в рівноважної суміші переважають продукти реакції.

8. З ростом температури значення константи рівноваги реакції Н2О (Г) = Н2 (г) + 1/2 Про2 (г) зростає. Який знак  цієї реакції?

а)  > 0;

б)  <0;

в) за даними завдання можна визначити.

9. Для деякої мимовільно протікає реакції ?S <0 Як буде змінюватися константа рівноваги з підвищенням температури?

а) збільшуватися;

б) зменшуватися;

в) за даними завдання можна визначити.

10. Константа рівноваги деякої реакції при 293 К дорівнює 5 · 10-3, А при 1000 К складає 2 · 10-6. Який знак? Н0 цієї реакції?

а)? Н0 > 0; б)? Н0 <0.

 




Хімічна термодинаміка, енергетика процесу, кінетика і хімічна рівновага | Окислювально-відновні процеси | Навчально-методичне та інформаційне забезпечення дисципліни | Перелік типових екзаменаційних питань | Рейтингова оцінка з дисципліни | Тема 1. Основні класи неорганічних сполук | Тема 1. Будова атома, періодичний закон Д. і. Менделєєва | Тема 2. Хімічний зв'язок | Тема 1. Міжмолекулярна взаємодія | Тема 2. Агрегатні стани речовини |

загрузка...
© um.co.ua - учбові матеріали та реферати