5. Вопросы для самоконтроля Кинетика

Тема 1. Основные понятия и постулаты химической кинетики. Кинетика химических реакций в статических и динамических условиях.

1. Предмет и задачи химической кинетики. Термодинамический и кинетический подход к изучению химических систем. Прямая и обратная задачи химической кинетики. Основные понятия и определения. Элементарный химический акт. Механизм химических реакций. Промежуточные вещества. Простые и сложные реакции. Молекулярность химической реакции. Принципы химической кинетики.

2. Скорость химической реакции (истинная, средняя, скорость по отдельному реагенту). Экспериментальные методы определения скорости реакции. Определение скорости по экспериментальным данным (графический и аналитический методы). Скорость реакции в потоке. Факторы, влияющие на скорость реакции. Кинетические кривые и кинетические уравнения.

3. Основной постулат химической кинетики и область его применения. Константа скорости, физический смысл и размерность. Порядок химической реакции (общий и частный). Реакции переменного порядка и изменение порядка в ходе реакции. Временной и концентрационный порядки реакции. Псевдопорядок.

4. Необратимые реакции нулевого, первого, второго, третьего и n-го порядков (кинетические уравнения, константа скорости, время полупревращения, средняя продолжительность жизни молекулы, зависимость концентрации участников реакции от времени, графические зависимости). Кинетика односторонних реакций различных порядков.

5. Методы определения порядка реакции и константы скорости по экспериментальным данным. Интегральный и дифференциальный методы. Определение частного порядка. Метод подбора уравнений в графическом и аналитическом вариантах.

6. Зависимость скорости реакций от температуры. Эмпирическое правила Вант-Гоффа. Температурный коэффици­ент реакции. Уравнение Аррениуса, термодинамический вывод. Определение энергии активации по экспери­ментальным данным. Истинная и кажущаяся энергии активации. Энергия активации простой и сложной химической реак­ции. Тепловой взрыв.

Тема 2. Основы кинетики отдельных типов химических реакций

7. Сложные реакции. Кинетические уравнения, константа скорости, зависимость концентрации участников реакции от времени, графические зависимости.

• Обрати­мые реакции первого порядка.

• Параллельные реакции. Определение констант скоростей элементарных стадий по экспериментальным данным.

• Последовательные реакции на примере двух необратимых реакций первого порядка. Метод квазистационарных концентраций. Квазиравновесное приближение. Кинетический анализ процессов, протекающих через образование промежу­точных продуктов.

8. Кинетика реакций в потоке. Кинетические особенности протекания реакций в режиме идеального смешения (не примере обратимой и необратимой реакции первого порядка). Кинетика реакций в режиме идеального вытеснения.

9. Кинетика реакций в растворах. “Клеточный эффект” и число соударений молекул в жидкости. Диффузионный механизм кинетики реакций в растворах. Влияние ионной силы раствора на скорость реакции. Солевые эффекты.

10. Кинетика цепных реакций. Элементарные процессы возникновения, про­должения развития и обрыва цепи. Длина цепи. Кинетические особенности неразветвленных цепных реакций (на примере образования HCl). Разветвленные цепные реакции. Предельные явления в разветвленных цепных реакциях на примере реакций окисления водорода.

11. Кинетика фотохимических реакций. Основные законы фотохимии. Кванто­вый выход. Активные частицы в фотохимических реакциях. Особенности кине­тики фотохимических реакций. Определение кинетических параметров по экспериментальным данным. Фотохимические реакции в природе.

12. Основы кинетики гетерогенных процессов. Роль диффузии в кинетике гетерогенных процессов. Диффузионная и кинетическая области протекания гетерогенного процесса. Роль адсорбции в протекании поверхностной реакции.

13. Топохимические реакции.