В.И. Глазов, г.П. Духанин, г.Д. Бахтина,

Е.Н. Савельев

ХИМИЧЕСКАЯ КИНЕТИКА

Волгоград 2007

УДК 541.127(075.5)

Рецензенты:

Брель А.К., Фомичев В.Т.

ХИМИЧЕСКАЯ КИНЕТИКА: Учеб. пособие к практическим занятиям по физической химии/ В.И. Глазов, Г.П. Духанин, Г.Д. Бахтина,

Е.Н. Савельев/ВолгГТУ.– Волгоград, 2007.–53 с.

ISBN

В пособии изложены основы теоретических знаний по химической кинетике, приведены различные методы определения порядка химической реакции и констант скоростей реакций различных порядков. Рассмотрены вопросы зависимости константы скорости реакции от температуры и методы определения энергии активации реакции. Приведены типовые примеры задач с решением. Для самостоятельной работы предложены многовариантные задачи, которые снабжены программами, составленными на языке TurboPascal7.0. Применение ЭВМ при решении задач позволяет студенту ознакомиться с современными методами расчета.

Пособие предназначено для студентов, обучающихся по направлениям 5508 и 5505.

Ил.3 Табл. 9 Библиогр.: 4 назв.

Печатается по решению редакционно-издательского совета Волгоградского государственного технического университета.

ISBN

 Волгоградский

государственный

технический

университет,

2007

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ		4
1. Теоретические основы химической кинетики		6
	1.1. Общие понятия и определения формальной кинетики	7
	1.1.1. Скорость химических реакций. Закон действующих масс	8
	1.1.2. Классификация реакций. Порядок реакций	11
	1.1.3. Односторонние реакции первого порядка	13
	1.1. 4. Односторонние реакции второго порядка	15
	1.1.5. Односторонние реакции третьего порядка	17
	1.1.6. Реакции дробных и нулевых порядков	18
	1.1.7. Определение порядка химической реакции	19
	1.2. Влияние температуры на скорость реакции	24
2	2. Примеры решения типовых задач	29
3. Многовариантные задачи		38
	Библиографический список	52

3 Введение

Химическая кинетика является одним из основных разделов химии и занимает важное место в подготовке инженера-химика и инженера-металлурга. Под кинетикой химических реакций понимают учение о закономерностях протекания физико-химических процессов во времени. Конечный результат каждого химического процесса определяют с помощью термодинамических закономерностей. Однако, рассматривая только начальные и конечные состояния системы, термодинамика не предсказывает ни скорость достижения этого конечного (равновесного) состояния, ни путь перехода к нему. Эти вопросы решаются химической кинетикой.

Теоретическое значение кинетики состоит в том, что она позволяет выявить многие важные особенности процесса и проникнуть в сущность химического взаимодействия. Прикладное значение химической кинетики определяется тем, что для практического использования любой химической реакции необходимо управлять ею, то есть знать скорость ее протекания в заданных условиях и уметь изменять ее в нужном направлении. В химической кинетике рассматриваются зависимость скорости химической реакции от концентрации реагентов, температуры, свойств среды и других факторов. Проведение химико-технологического процесса в оптимальных условиях возможно только с применением квалифицированных термодинамических и кинетических исследований.

Кинетические исследования позволяют определить порядок и константу скорости процесса, число и последовательность промежуточных стадий и продуктов, зависимость константы скорости от температуры, энергию активации реакции, выяснить влияние природы растворителя, установить характер и число связей, разрываемых в ходе реакции, и многие другие существенные стороны химического взаимодействия.

4

Данное методическое пособие предназначено для самостоятельной работы студентов при выполнении семестрового задания по химической кинетике. Материал, изложенный в пособии, адаптирован к программе курса физической химии, преподаваемого на кафедре ФАХП. В нем приводятся индивидуальные задания, выполнение которых должно помочь студенту глубже познать основные теоретические положения курса.

Настоящие пособие дополнено многовариантными заданиями, включает модернизированные программы, написанные на языке Turbo Pascal 7.0 в оболочке “Delfe”.

5