Ерденбекова А.Н

Алматы 2014 ж

Ашық сабақтың жоспары

Пәннің аты: «Физическая химия. Часть 1»

Тобы: БЗХТ

Күні: 29.11.14, 10²⁰-11¹⁰ , 414 ауд.

Сабақтың тақырыбы: « Основные определения и понятия предмета химической кинетики ».

Сабақтың түрі: дәріс

Сабақтың мақсаты: Реакция жылдамдығын есептеу; реакцияға түсетін заттардың концентрациясының уақытқа тәуелділігі кинетикалық қисығын анықтау; кинетикалық қисықтар бойынша реакция механизмдерін анықтау; реакцияның молекулалығы мен реттілігі арасындағы айырмашылықты түсіну.

Білімділік: Кәсіби білімдерін, білім және дағдыларын қалыптастыру. Теориялық білімін практикада іскерлікпен шебер қолдана білу, қабілетін қалыптастыру. Өз бетінше білім алу.

Тәрбиелік: Студенттердің өзінің болашақ мамандығына деген қызығушылығын арттыру. Адамгершілікке баулу, тәрбиелеу. Кәсіби қасиеттерін тәрбиелеу.

Дамытушылық: Студенттердің жеке тұлғалық қабілеттерін дамыту. Өз бетінше шығармашылықпен жұмыс істей алу қабілеттерін арттыру. Ерік, танымдық, іскерлікке ұмтылысын дамыту.

Лекцияда студенттерге қойылған сұрақтар:

1. Химиялық кинетика нені зерттейді?

2. Реакцияның жылдамдығы деген не?

3. Реакцияның реттілігі қандай сандарға тең болуы мүмкін?

4. Гомогенді және гетерогенді реакция деген не?

5. Реакция молекулалығы мен реттілігінің айырмашылығы қандай?

Үй тапсырмасы: Химиялық реакцияның жылдамдығына әсер ететін факторлар.

Қолданылған әдебиеттер:

1. Стромберг А.Г., Семченко Д.П. Физическая химия. М: Высшая школа,-1999,-527с.

2. Краснов К.С., Воробьев Н.К., Годнее И.Н. и др. Физическая химия. М.: Высшая школа, - 1995, - книга 1,-512с.

3. Еремин В.В., Каргов С.И. Основы физической химии. М: Экзамен, -2005, -478с.

Лекция №13

Основные понятия химической кинетики

С помощью химической термодинамики можно определить направление любой химической реакции при заданных условиях. Термодинамика, однако, ничего не может сказать о том, осуществима ли данная реакция и за какое время она закончится. Например, смесь газообраз- ных водорода и кислорода термодинамически неустойчива и должна самопроизвольно превращаться в воду, однако без внешнего воздействия и в отсутствие катализатора водород с кислородом практически не будут реагировать даже в течение миллионов лет. Время в химию вводит химическая кинетика.

Химическая кинетика - раздел физической химии, изучающий скорости химических реакций.

Основные задачи химической кинетики:

1) расчет скоростей реакций и определение кинетических кривых, т.е. зависимости концентраций реагирующих веществ от времени (прямая задача);

2) определение механизмов реакций по кинетическим кривым (обратная задача).

Основные различия между химической термодинамикой и кинетикой:

1. В химической термодинамике нет времени, она предсказывает только конечный результат процесса. Химическая кинетика изучает только изменяющиеся (динамические) системы.

2. Равновесные свойства определяется состоянием как исходных веществ, так и продуктов реакции. Для термодинамики важны левая и правая части химического уравнения. Скорость реакции определяется только состоянием исходных веществ. Для кинетики важна только левая часть уравнения реакции.

3. Термодинамические свойства определяются термодинамической активностью веществ, кинетические свойства — их концентрацией.

Большинство химических реакций состоит из нескольких стадий, называемых элементарными реакциями. Под элементарной реакцией обычно понимают единичный акт образования или разрыва химической связи, протекающий через образование переходного комплекса.

Совокупность элементарных реакций называют механизмом сложной реакции. Скорость сложной реакции определяется скоростью самой медленной ее стадии.

Переходный или активированный комплекс - конфигурация ядер, соответствующая переходу от реагентов к продуктам. Обычно переходному комплексу отвечает область вблизи максимума на энергетической кривой химической реакции.

Рассмотрим образование молекулы HBr:

1. Br₂+hn®2 Br^×
2. Br^×+H₂®HBr+H^×
3. H^×+Br₂®HBr+Br^×
4. H^×+H^×®H₂
5. Br^×+Br^×® Br₂

В термодинамике этот процесс приводится только одной формулой:

H₂+ Br₂®2HBr Е

Скорость элементарной реакции (W) это число однотипных элементарных актов химического превращения, совершающихся в единицу времени в единице объема или на единице поверхности реакционного пространства.

· При постоянном объеме реакционного пространства скорость гомогенной реакции принимает вид:

· Для гетерогенной реакции:

Размерности скорости: моль/м³·с; моль/м²·с.