Головна

Хімічна кінетика

  1.  I. Хімічна
  2.  I. Хімічна
  3.  А. Фармакокінетика
  4.  А. Фармакокінетика
  5.  А. Фармакокінетика
  6.  Агрохімічна характеристика грунтів господарства
  7.  Біохімічна очистка стічних вод

зміст теми: Поняття про швидкість хімічної реакції в гомогенної і гетерогенної системах. Залежність швидкості реакції від концентрації реагуючих речовин. Закон дії мас. Залежність швидкості реакції від температури. Правило Вант-Гоффа. Енергія активації реакції. Рівняння Арреніуса. Швидкість гетерогенних реакцій.

необхідні вміння: Писати математичні вирази закону дії мас для гомогенних і гетерогенних реакцій; вироблятиобчислення на основі закону дії мас. Вирішувати розрахункові завдання на правило Вант-Гоффа, вміти розраховувати енергію активації реакції за рівнянням Арреніуса.

Швидкість хімічної реакції вимірюється кількістю речовини, що вступає в реакцію або утворюється в результаті реакції в одиницю часу на одиницю об'єму (для гомогенної системи) або на одиницю поверхні розділу фаз (для гетерогенної системи).

У разі гомогенного процесу, що протікає при постійному обсязі, швидкість реакції може бути визначена зміною концентрації будь-якого з реагуючих речовин за одиницю часу.

Для речовини, що вступає в реакцію, це визначення може бути виражено рівнянням:

u = -?с / ?t, (1)

а для утворюється речовини:

u = ?с / ?t, (2)

де ?с - зміна концентрації речовини за час ?t.

Знаки в правій частині цих рівнянь різні, так як в ході реакції концентрації вихідних речовин зменшується (?с <0), а утворюються продуктів - зростають (?с 0).

Швидкість реакції залежить від природи реагуючих речовин, їх концентрації, температури і від присутності в системі каталізаторів. Залежність швидкості реакції від концентрацій визначається законом дії мас: при постійній температурі швидкість хімічної реакції прямо пропорційна добутку молярних концентрацій реагуючих речовин.

Так для реакції типу: А + B «AB

закон дії мас виражається наступним рівнянням:

u = k [A] [B],

де [A] і [B] - концентрації вступають в реакцію речовин моль / л, k - константа швидкості реакції, що залежить від природи реагуючих речовин.

Для реакції типу: A + 2B «AB2 за законом дії мас можна записати:

? = k [A] [B]2, (3)

П р и м і р 1.У скільки разів зміниться швидкість прямої і зворотної реакції в системі: 2SO2(Г) + O2(Г) = 2SO3(Г),

якщо обсяг газової суміші зменшити в три рази? В який бік зміститься рівновага системи?

Рішення:Позначимо концентрації реагуючих речовин:

[SO2] = a, [O2] = b, [SO3] = c.

Відповідно до закону дії мас швидкості (?) прямий і зворотної реакції до зміни обсягу дорівнюватимуть:

?пр1= ka2b; ?обр1 = k1c2.

Після зменшення обсягу гомогенної системи в три рази концентрація кожного з реагуючих речовин збільшиться в три рази:

[SO2] = 3a, [O2] = 3b; [SO3] = 3c.

При цих концентраціях швидкості прямої (?пр) І зворотного (?обр) Реакції приймуть значення:

?пр2= K (3a)2(3b) = 27ka2b; ?обр2 = K1 (3c)2 = 9k1c2.

Звідки:

?пр2 / ?пр1 = 27ka2b / ka2b = 27; ?обр2 / ?обр1 = 9k1c2 / k1c2.

Так як, швидкість прямої реакції збільшилася в 27 разів, а зворотної - тільки в 9 разів, отже, рівновага системи змістилося в бік освіти SO3.

При гетерогенних реакціях концентрації речовин, що знаходяться в твердій фазі, зазвичай не змінюються в ході реакції і тому не включаються в рівняння закону дії мас.

П р и м і р 2.Напишіть вираження закону дії мас для реакцій:

а) 2NO (г) + Cl2 (г) = 2NOCl (г);

б) СaCO3 (кр) = CaO (кр) + CO2 (г).

 Напрямок хімічних процесів |  Рішення


 Енергетика хімічних процесів |  Тепловий ефект реакції залежить тільки від природи і фізичного стану вихідних речовин і кінцевих продуктів, але не залежить від шляху переходу. |  Хімічна рівновага. Зміщення хімічної рівноваги |  завдання СРС |

© 2016-2022  um.co.ua - учбові матеріали та реферати