38. Влияние катализатора на скорость химических реакций. Причины влияния катализатора.

Вещества, не расходующиеся в результате протекания реакции, но влияющие на ее скорость, называются катализаторами. Катализаторы, уменьшающие скорость реакции, называются ингибиторами. Влияние, оказываемое катализаторами на химические реакции, называется катализом. Сущность катализа заключается в том, что в присутствии катализатора изменяется путь, по которому проходит суммарная реакция, образуются другие переходные состояния с иными энергиями активации, а поэтому изменяется и скорость химической реакции. Различают гомогенный и гетерогенный катализ. При гетерогенном катализе реакция протекает на поверхности катализатора. Отсюда следует, что активность катализатора зависит от величины и свойств его поверхности. Для того чтобы иметь большую поверхность, катализатор должен обладать пористой структурой или находиться в сильно раздробленном состоянии. Катализаторы отличаются селективностью: они действуют на процессы избирательно, направляя его в определенную сторону. Отрицательный катализ используется для замедления коррозии.

39. Обратимые процессы. Химическое равновесие. Константа равновесия.

Реакции, которые протекают только в одном направлении и завершаются полным превращением исходных реагирующих веществ в конечные вещества, называются необратимыми. 2KClO ₃ = 2KCl + 3O ₂ ↑. Обратимыми называются такие реакции, которые одновременно протекают в двух взаимно противоположных направлениях. 3H₂ + N₂ ⇆ 2NH₃

Обратимые реакции протекают не до конца: ни одно из реагирующих веществ не расходуется полностью. Обратимые процессы: вначале, при смешении исходных веществ, скорость прямой реакции велика, а скорость обратной равна нулю. По мере протекания реакции исходные вещества расходуются и их концентрации падают, в результате чего уменьшается скорость реакции. Одновременно появляются продукты реакции, чья концентрация растет, и, соответственно, растет скорость обратной реакции. Когда скорости прямой и обратной реакции становятся одинаковыми, наступает химическое равновесие. Его называют динамическим равновесием, так как прямая и обратная реакции протекают, но из-за одинаковых скоростей, изменений в системе не заметно. Количественной характеристикой химического равновесия служит величина, называемая константой химического равновесия. При равновесии скорости прямой и обратной реакции равны, при этом в системе устанавливаются постоянные концентрации исходных веществ и продуктов реакции, называемые равновесными концентрациями. Для 2CO + O₂ = 2CO₂ константа равновесия может быть рассчитана по уравнению: Численное значение константы равновесия в первом приближении характеризует выход данной реакции. Выходом реакции называется отношение количества получаемого вещества к тому его количеству, которое получилось бы при протекании реакции до конца. K>>1 выход реакции велик, K<10-6). В случае гетерогенных реакций в выражение константы равновесия входят концентрации только тех веществ, которые находятся в наиболее подвижной фазе. Катализатор не влияет на константу равновесия. Он может только ускорить наступление равновесия. K=e^(-ΔG/RT).

40. Влияние различных факторов на смещение равновесия. Принцип Ле- Шателье.

Если система находится в равновесии, то она будет пребывать в нем до тех пор, пока внешние условия сохраняются постоянными. Процесс изменения каких-либо условий, влияющих на равновесие, называется смещением равновесия.

Принцип Ле: Если на сист. наход. в равновесии оказать внешнее воздействие, то система измен. таким образом, чтобы компенсировать это воздействие.

Следствия: 1) При увеличении температ. равновесие смещ. в пользу эндотермической реакции.

2) При увеличении давления равновесие смещ. в сторону меньшего объёма(или меньш. числа молей)

3) При увеличении концентрации одного из исходных веществ равновесие смещается в сторону увеличения концентрации продуктов реакции, и наоборот.