АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомДругоеЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция

Химическая кинетика. Содержание темы: Понятие о скорости химической реакции в гомогенной и гетерогенной систе­мах

Читайте также:
  1. III. КИНЕТИКА ХИМИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ
  2. Аналитическая химическая реакция
  3. Аналитическая химическая реакция
  4. Биоритмы, их природа, возможности влияния на фармакологический эффект. Хронестезия и хронокинетика.
  5. Вопрос 42Химическая промышленность: значение, состав, источники сырья и особенности размещения, проблемы развития
  6. Глава 4. Химическая связь и строение молекул
  7. Глава 6. Химическая кинетика и равновесие
  8. Глава I. Химическая термодинамика.
  9. Делокализованная химическая связь
  10. Занятие 19. Химическая связь, валентность и степени
  11. Ионная химическая связь
  12. Ионная химическая связь

Содержание темы: Понятие о скорости химической реакции в гомогенной и гетерогенной систе­мах. Зависимость скорости реакции от концентрации реагирующих веществ. Закон действия масс. Зависимость скорости реакции от температуры. Правило Вант-Гоффа. Энергия активации реакции. Уравнение Аррениуса. Скорость ге­терогенных реакций.

Необходимые умения: писать математические выражения закона действия масс для гомогенных и гетерогенных реакций; производить вычисления на основе закона действия масс. Решать расчетные задачи на правило Вант-Гоффа, уметь рассчитывать энергию активации реакции по уравнению Аррениуса.

Скорость химической реакции измеряется количеством вещества, вступающего в реакцию или образующегося в результате реакции в единицу времени на единицу объема (для гомогенной системы) или на единицу поверхности раздела фаз (для гетерогенной системы).

В случае гомогенного процесса, протекающего при постоянном объеме, скорость реакции может быть определена изменением концентрации какого либо из реагирующих веществ за единицу времени.

Для вещества, вступающего в реакцию, это определение может быть выражено уравнением:

u = -Дс/Дt, (1)

а для образующегося вещества:

u = Дс/Дt, (2)

где Дс - изменение концентрации вещества за время Дt.

Знаки в правой части этих уравнений различны, так как в ходе реакции концентрации исходных веществ убывают (Дс < 0), а образующихся продуктов - возрастают (Дс > 0).

Скорость реакции зависит от природы реагирующих веществ, их концентрации, температуры и от присутствия в системе катализаторов. Зависимость скорости реакции от концентраций определяется законом действия масс: при постоянной температуре скорость химической реакции прямопропорциональна произведению молярных концентраций реагирующих веществ.

Так для реакции типа: А + B «AB

закон действия масс выражается следующим уравнением:

u = k[A][B],

где [A] и [B] - концентрации вступающих в реакцию веществ моль/л, k - константа скорости реакции, зависящая от природы реагирующих веществ.

Для реакции типа: A + 2B «AB2 по закону действия масс можно записать:

х= k[A][B]2, (3)

П р и м е р 1. Во сколько раз изменится скорость прямой и обратной реакции в системе: 2SO2(г) + O2(г) = 2SO3(г),

если объем газовой смеси уменьшить в три раза? В какую сторону сместится равновесие системы?

Решение: Обозначим концентрации реагирующих веществ:

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

Согласно закону действия масс скорости (х) прямой и обратной реакции до изменения объема будут равны:

хпр1= ka2b; хобр1 = k1c2.

После уменьшения объема гомогенной системы в три раза концентрация каждого из реагирующих веществ увеличится в три раза:

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

При этих концентрациях скорости прямой (хпр) и обратной (хобр) реакции примут значения:

хпр2= k(3a)2(3b) = 27ka2b; хобр2 = k1(3c)2 = 9k1c2.

Откуда:

хпр2 / хпр1 = 27ka2b / ka2b = 27; хобр2 / хобр1 = 9k1c2 / k1c2.

 

Так как, скорость прямой реакции увеличилась в 27 раз, а обратной - только в 9 раз, следовательно, равновесие системы сместилось в сторону образования SO3.

При гетерогенных реакциях концентрации веществ, находящихся в твердой фазе, обычно не изменяются в ходе реакции и поэтому не включаются в уравнение закона действия масс.

П р и м е р 2. Напишите выражения закона действия масс для реакций:

а) 2NO(г) + Cl2(г) = 2NOCl(г);

б) СaCO3(кр) = CaO(кр) + CO2(г).


1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 | 20 |

Поиск по сайту:



Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Студалл.Орг (0.003 сек.)