ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНСТВО ПО РЫБОЛОВСТВУ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ

УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ

"АСТРАХАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ"

ИНСТИТУТ НЕФТИ И ГАЗА

КАФЕДРА "ОБЩАЯ, НЕОРГАНИЧЕСКАЯ И АНАЛИТИЧЕСКАЯ ХИМИЯ"

Рябухин Ю.И., Шавель И.И., Севостьяненко Л.А.

Основы химической кинетики.

ХИМИЧЕСКОЕ РАВНОВЕСИЕ

Учебно-методическое пособие

Под редакцией профессора Ю.И. Рябухина

Астрахань

2

016

УДК

ББК

Р 98

Основы химической кинетики. Химическое равновесие: учебно-методическое пособие / Рябухин Ю.И., Шавель И.И., Севостьяненко Л.А. / Под ред. проф. Ю.И. Рябухина – Астрахань: Астрахан. гос. техн. ун-т., 2016. – с.

Пособие составлено в соответствии с рекомендациями федеральных государственных образовательных стандартов высшего образования для нехимических направлений и специальностей.

Предназначено для студентов, изучающим дисциплины "Химия" и "Общая и неорганическая химия".

Пособие содержит теоретические основы химической кинетики и химического равновесия, исторический очерк, вопросы для самоконтроля студентов, типовые тестовые задания и лабораторную работу, а также перечень рекомендуемой литературы.

Ил.: 8, табл.: 2, библиогр.: 6 назв.

Печатается по решению кафедры "Общая, неорганическая и аналитическая химия" (протокол № 7 от 30 июня 2016).

Рецензент: кандидат химических наук, доцент Поморцева Н.П.

© Бурлинóв А.А.,

Рябухин Ю.И., 2008

© Астраханский государственный

технический университет, 2008

Компьютерный набор и вёрстка – Шахайда А.Ю, Рябухин И.Ю.

© Рябухин Ю.И., Шавель И.И.,

Севостьяненко Л.А., 2016

Кто не знаком с законами движения, тот не может познать природы. Галилео Галилей

Введение

Химия одна из основных областей естествознания. Она изучает химическую форму движения материи¹. Она изучает состав, строение и свойства веществ, условия и пути превращения одних веществ в другие, ведущие к изменению их состава и/или строения.

Раздел физической химии, изучающий химические реакции (от лат.

re – противо и actio – действие) как процессы, протекающие во времени, их механизм изависимость от условий осуществления, называется химической кинетикой (от греч. kinētikós – приводящий в движение)².

Иными словами, химическая кинетика – это учение о механизмах химических реакций и закономерностях их протекания во времени.

Для понимания закономерностей, определяющих протекание химических реакций, необходимо рассматривать их с позиций, как химической термодинамики (от греч. therme – жар, тепло и dynamicos – относится к силе, сильный), так и химической кинетики. Химическая термодинамика предсказывает возможность осуществления химических реакций с позиции энергетики на основе общих законов превращения теплоты, работы и энергии. Однако необходимо знать, как происходят эти реакции, и как быстро, то есть их механизм и скорость. Если химическая термодинамика позволяет определить, насколько полно произойдёт превращение исходных веществ в продукты реакции, то кинетика отвечает на вопросы, как быстро протекает химическая реакция и каков её механизм, то есть её путь; более того кинетика дает ключ к управлению реакций.

Некоторые реакции, например, взаимодействие кислорода с водородом (в объемном соотношении 1:2 называется "гремучим газом"), протекают мгновенно - взрывообразно, а образование угля и нефти происходит миллионы лет.

В живых системах процессы с участием химических реакций также совершаются с различной скоростью: процесс передачи нервного импульса происходит в сотые доли секунды; процессы усвоения пищи требуют нескольких часов, а процессы старения длятся десятилетия.

В связи с этим любую химическую реакцию можно охарактеризовать скоростью, которая служит количественной мерой интенсивности её протекания.