Вопрос 41.

Основные стехиометрические законы и их эволюция.

СТЕХИОМЕТРИЯ – раздел химии, в кот-ом рассматриваются массовые или объемные тоношения м/у реагирующими вещ-ми. Исключительное значение для развития химии имело установление трех основных стехиометрических законов.

1.з сохранения массы (Ломоносов 1756 и Лавуазье 1777): масса в-в, вступивших в р-цию, равна массе в-в, получившихся в рез-те р-ции. Объяснение: E=mc². Если меняется энергия, то меняется масса. Следовательно в хим р-циях должна меняться масса, но это изменение настолько мало, что мы можем не учитывать его. (# если взорвать 1 кг тротила, m=10^-9г, а самые точные весы– 10^-7г.).

2.з постоянства состава(Пруст, 1799 год): Соотношения м/у массами э-тов, входящих в состав данного соединения, постоянные и не зависит от способа получения соединения.

3.з Авогадро (1811г) в равных объемах любых газов, взятых при одинаковых условиях, содержится одно и тоже число молекул.

Важным следствием из этого з явл-ся утверждение: при одинак условиях равные кол-ва различ газов занимают равные объемы. В частности, при норм условиях – при Т=273К, р=101,325кПа– любой газ, кол-во кот-го равно 1 моль, занимает 22,4 л. этот объем наз-ся молярным.

Эти законы прочно утвердили химию как точную науку. Кроме того, они внесли свой вклад в атомно-молекулярное учение, т.к. они все дали представление о мельчайших частицах вещества.

Но в 19в Курнаков доказал, что з. Пруста нарушается в органических соединениях, а справедлив только для тех соединений, которые в тв виде имеют молекулярную решетку.(вода, кис-ты). Такие вещ-ва назвали дальтониды. А вещ-ва, к кот-ым не применим з Пруста, имеют переменный состав, т.е. он зависит от окруж среды, наз-ся бертоллиды.

Вопрос 42.

Основные технологические трудности протекания р-ций. Хим равновесие, его смещение.

Трудности заключаются в том, что на произ-ве для получения того или иного вещ-ва проводят какие-то хим р-ции, а они могут длиться очень долго (скорость р-ции низкая)или быть обратимы. В первом случае стараются увеличить скорость р-ции.

Вообще, скорость р-ции– это изменение кол-ва исходных или образующихся в-в за единиу времени с единицей объема или площади( в зависимости от среды р-ции).

Факторы, влияющие на скорость:

Увеличение площади поверхности реагирующих в-в (для гетерогенной среды), т.к. для прохождения р-ции необходимо столкновение частиц, а чем больше площадь соприкосновения, тем выше вероятность сталкивания молекул.

Концентрация, т.к. чем больше частиц в объеме, тем выше вероятность их сталкивания.

Температура. По з Вант-Гоффа: при повышении температуры на 10 градусов скорость р-ции увелич в 2-4 раза. (V_t+t)/V_t=γ^t/10, где γ от 2 до 4; для того, чтобы произошлао взаимодействие частица должна обладать энергией активации. При нагревании кол-во таких частиц увеличивается.

Природа реагирующих в-в. # чем больше у Ме радиус, тем быстрее идет р-ция.

Добавление некоторых в-в:

Катализатор–в-во, изменяющее v хим р-ции, но остающееся неизменным после того, как хим р-ция закончилась.

Ингибитор– противоположность кат-ру.

Если же р-ция обратимая, то надо сместить равновесие в сторону увеличения массовой доли того в-ва, которое нам нужно.

Хим равновесие– состояние, при котором v прямой р-ции=v обратной р-ции.

В 1888г Ле-Шателье вывел правило смещения равновесия: любое изменение одного из условий равновесия вызывает смещение системы в том направлении, которое противодействует этому воздействию. Смещают равновесие с помощью изменения температуры, давления, концентрации.

Концентрация: при увеличении концентрации одного из реагир-их в-в равновесие смещается в сторону расхода этого в-ва, при уменьшении концентрации равновесие смещается в сторону образования этого в-ва.

Давление: сказывается только на газовых сис-мах. При увеличении давления равновесие смещается в сторону уменьшения числа молекул газообраз в-в, т.е. в сторону понижения давления; При уменьшении давления равновесие смещается в сторону возрастания числа молекул газообраз в-в, т.е. в сторону увеличения давления. Если р-ция протекает без изменения числа молекул газообраз в-в, то давление не влияет на положение равновесия в этой сис-ме.

Температура: при повышении t равновесие смещается в сторону эндотермической р-ции, а при понижении – экзотермической р-ции.