9. Химическая кинетика и равновесие. Скорость химических реакций. Закон действия масс. Влияние температуры (закон Вант-Гоффа).

Химическая кинетика – учение о скоростях и механизмах хим реакций.

Реакционная способность- способность молекул вещества учавствовать в конкретных типах химических реакций с определенной скоростью.

Скоростью химических реакций называется число элементарных актов, происходящих в единицу времени в еденице объема (гомогенные реак) или на единицу поверхности(гетерогенные реак) V= - ∆C/∆t. Скор зависит от природы реаг в-в, их конц, температуры, и от присуствия катализаторов. Закон действия масс: скор хим реак прямо пропорц произвед концентраций в-в, взятых в степенях их стехеометрич-х коэффиц-в. Осн з-н хим кин Гульдберг (1867). Сталкиваются 2 мол-лы: v= k[A]*[B], 3 мол-лы v=k[A]*[A]*[B]. Вероятность столкновения 3 и более частиц мала поэтому такие р-ии идут в неск стадий. В ходе гетерог р-ий конц в-в находящихся в ТВ фазе не измен-ся в ходе р-ии и поэтому не включаются в Ур-е. V=k[A]²[B], k- конст скор

При постоянной температуре скорость элементарной химической реакции прямо пропорционально произведению концентраций реагирующих веществ.

Правило Ван-Гоффа. V₂ = V₁^{T/ 10} При повышении температ на каждые 10 град скорость большинства реак увеличив в 2-4 р.

Энергия активации. Энергия необходимая для перехода вещества в состояние активированного комплекса. Правило Вант-Гоффа применимо только в узком интервале температур. Более точным является уравнение Аррениуса: k = A • e ^–Ea/RT, где A - постоянная, зависящая от природы реагирующих веществ; R - универсальная газовая постоянная [8,314 Дж/(моль • К) = 0,082 л • атм/(моль • К)]; Ea - энергия активации, т.е. энергия, которой должны обладать сталкивающиеся молекулы, чтобы столкновение привело к химическому превращению. Химическое равновесие- Когда скорости прямой и обратной реакции становятся одинаковыми. Количественной характеристикой химического равновесия служит величина наз. константой химического равновесия.

10. Химическое равновесие. Константа равновесия. Сдвиг равновесия. Принцип Ле-Шателье.

Химическое равновесие- Когда скорости прямой и обратной реакции становятся одинаковыми.

Химическое равновесие - состояние системы, в котором скорость прямой реакции (V1) равна скорости обратной реакции (V2). При химическом равновесии концентрации веществ остаются неизменными. Химическое равновесие имеет динамический характер: прямая и обратная реакции при равновесии не прекращаются. Обратимые реакции - химические реакции, протекающие одновременно в двух противоположных направлениях.

Состояние химического равновесия количественно характеризуется константой равновесия, представляющей собой отношение констант прямой (K1) и обратной (K2) реакций. Для реакции mA + nB ↔ pC + dD константа равновесия равна

K_равн = [L]^l[M]^m/[D]^d[B]^b; К_р=К_равн(RT) ^; K_р = exp(-H/(RT)+ S/R)

Константа равновесия зависит от температуры и природы реагирующих веществ. Чем больше константа равновесия, тем больше равновесие сдвинуто в сторону образования продуктов прямой реакции.

Количественной характеристикой химического равновесия служит величина наз. константой химического равновесия.

Процесс изменения концентраций,вызванный нарушением равновесия,наз. сдвигом равновесия.

При увеличении концентрации какого-либо из веществ , участвующих в равновесии,

равновесие смещается в сторону расхода этого вещества , при уменьшении концентрации какого-либо из веществ равновесие смещается в сторону образования этого вещества.

При увеличении давления путем сжатия системы равновесие сдвигается в сторону уменьшения числа молекул газов, т.е в сторону понижения давления, при уменьшении давления равновесие сдвигается в сторону возрастания числа молекул газов, т.е в сторону увеличения давления.

При повышении температуры равновесие смещается в направлении эндотермической,а при понижении- в направлении экзотермической реакции.

Принцип Ле Шателье:

Если на систему, находящуюся в равновесии,оказать какое-либо воздействие,то в результате протекающих в ней процессов равновесие сместится в таком направлении, что оказанное воздействие уменьшится.