Вопрос 19

2)Константа скорости реакции

Скорость химической реакции – это изменение количества реагирующего вещества или продукта реакции за единицу времени в единице объема (для гомогенной реакции) или на единице поверхности раздела фаз (для гетерогенной реакции).

Гомогенной называется реакция, протекающая в однородной среде (в одной фазе). Гетерогенные реакции протекают на границе раздела фаз, например твердой и жидкой, твердой и газообразной. Отношение количества вещества к единице объема называется концентрацией с, моль/л.

Различают среднюю и мгновенную скорости реакции. Средняя скорость реакции равна:

,

где с₂и с₁ – концентрации исходного вещества в момент времени t₂ и t₁.

Знак минус означает, что концентрация исходного вещества уменьшается. В ходе реакции изменяются концентрации реагирующих веществ и соответственно скорость реакции. Скорость реакции в данный момент времени или, мгновенная (истинная) скорость реакции, равна:

Скорость реакции принимается всегда положительной, поэтому производная исходных концентраций берется со знаком минус, а продуктов реакции – со знаком плюс.

Скорость реакции имеет единицу измерения [моль м^-3 с^-1], [моль л^-1с^-1].

Скорость реакции зависит от природы реагирующих веществ. Некоторые реакции протекают со взрывом, другие могут идти годами. На скорость реакции влияют такие факторы как концентрация веществ, температура, катализаторы.

3)cu+hno3=no2….

Cu+HNO3(конц.)=Cu(NO3)2+NO2+H2O

Сu(0) - 2e = Cu(2+)   |  1    восстановитель, процесс - окисление

N(+5) + 1e = N(+4)    |  2   окислитель, процесс - восстановление

Электронный баланс:

Сu(0) - 2e = Cu(2+)   

2N(+5) + 2e = 2N(+4)   

Переносим коэффициенты в схему реакции:

Cu + 4HNO3(конц.) = Cu(NO3)2 + 2NO2 + 2H2O

--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Потенциал ионизации, радиус атома, сродство к электрону.

Ионизация – это удаление электрона из свободного атома или молекулы в газе. (Только неупругие столкновения приводят к ионизации). Энергия, которая должна быть сообщена электрону для его ионизации, называют потенциалом ионизации.

Потенциал ионизации. – это энергия, затраченная в вакууме на удаление электрона из атома на бесконечно большое расстояние. Ме = Меⁿ⁺ + е + I . (+) соответствует затрате энергии извне – система энергию получает.

Измеряется в электрон-вольтах или кДж. 1 эВ = 1.6 10^-19Дж.

Например: I_Са= 6,11 эВ. Чем меньше потенциал ионизации, тем легче электрон оторвать от атома. Легче всего удалить первый электрон, затем второй и т.д., поэтому I₁ < I₂ < I₃. Фактически, П.И. – это мера степени металлических свойств элемента. Чем меньше П.И., тем сильнее выражены металлические свойства атома.

В группе придвижении сверху вниз (с увеличением порядкового номера) наблюдается уменьшение П.И., что связано с увеличением атомных радиусов, большим расстоянием до ядра и. соответственно, меньшим притяжением к ядру. В периоде с увеличением порядкового номера – в основном, постепенное увеличение П.И., связанное с ростом заряда ядра и, соответственно с большим притяжением электронов к ядру. Однако есть исключения, связанные с особенностями электронной структуры атомов.

Радиусом атома- называется расстояние между атомным ядром и самой дальней из стабильных орбит электронов в электронной оболочке этого атома.

Значения атомных радиусов элементов находятся в периодической зависимости от атомного номера элемента. В периоде при движении слева направо наблюдается уменьшение атомных радиусов, т.к. увеличивается притяжение электронов к ядру, несмотря на силы отталкивания между электронами, количество которых увеличивается. При движении в группах сверху вниз имеет место увеличение атомных радиусов из-за увеличения числа электронных слоев атома. Радиусы катионов меньше, а радиусы анионов больше, чем радиусы атомов.

СРОДСТВО к ЭЛЕКТРОНУ (Е).

Сродство к электрону – энергия, которая выделяется в результате присоединения электрона к атому: Э + е = Эⁿ⁺ -

Наибольшим сродством к электрону обладают р-элементы VII группы, т.к. они приобретают конфигурацию s²р⁶ – инертных газов.

Наименьшим и даже отрицательным – атомы с конфигурацией s²р⁶ (инертные газы), т.е. они фактически отталкивают электрон от атома. Водород может не только терять электрон, но и приобретать. Но сродства к электрону водорода в 20 раз меньше, чем потенциал ионизации. Поэтому, в основном атом водорода образует положительно заряженные ионы Н⁺, а не Н^-.