3. Хімічна кінетика. Молекулярність і порядок реакції. Визначення порядку реакції.

Хімічна кінетика — розділ хімії, що вивчає швидкість хімічних процесів. Ця наука включає в себе вивчення впливу різних експериментальних умов на швидкість хімічних реакцій та досліджує їх механізми, що включає в себе знаходження також і характеризацію перехідного стану.

Молекулярність реакцій визначають кількістю молекул, які взаємодіють між собою і тим обусловлюють хімічне перетворення.

Мономолекулярні реакції — реакції розкладу, наприклад, розклад молекули йоду на атоми. Коли ж проходження реакції визначається взаємодією двох молекул реагуючих речовин, то така реакція нанивається бімолекулярною.

Здебільшого бувають мономолекулярні, бімолекулярні та тримолекулярні реакції. Оскільки одночасне зіткнення великої кількості молекул малоймовірне, то реакції, в яких бере участь більше трьох молекул реачуючих речовин, відбуваються через кілька бімолекулярних або тримолекулярних стадій реакцій. Тому практично нема реакцій з вищою молекулярністю, ніж три.

Порядок реації визначають сумою показників степені концентрації у виразі закону діючих мас. Отже, порядок і молекулярність реакції не завжди збігаються.

Білет 7

1.Предмет фіз.-хімії.Коротка історична довідка. Інтегрування різних наукових напрямів.

Предметом фізичної хімії є пояснення хімічних явищ на основі загальних фізичних законів.Курс фізичної хімії поділяють на такі розділи: Будова речовини, хімічна термодинаміка, хімічна кінетика, термодинаміка розчинів, електрохімія,колоїдна хімія.

Назва науки фізичної хімії., її предмет і завдання були вперше сформульовані М. Ст Ломоносовим. Їм був встановлений один з основних законів, на якому базується Ф. х., – закон постійності маси при хімічних перетвореннях. У 1840 Р. І. Гессом був відкритий закон постійності сум тепла при хімічних перетвореннях, що також з'явився одним з фундаментальних законів Ф. х. Істотний внесок у розвиток Ф. х. в середині 19 ст був внесений П. Бертло і Х. Томсеном завдяки їх фундаментальним термохімічним дослідженням, введенню уявлень про теплотах реакцію як міру хімічної спорідненості реагуючих речовин, встановленню зв'язку між теплотамі освіти і складом речовин.

  Виділення Ф. х. у самостійну галузь науки сталося лише в кінці 19 ст Цьому сприяло загальне зростання всіляких хімічних виробництв і створення хімічної промисловості, що висунула безліч проблем, для успішного дозволи яких було недостатньо емпіричних правил і знання якісних співвідношень.

  Для розвитку Ф. х. у 2-ій половині 19 і початку 20 вв.(століття) характерне вживання головним чином термодинамічних методів, вивчення макроскопічних, тобто безпосередньо спостережуваних, характеристик систем і процесів, використання представлень класичної фізики і класичною хімічного будови теорії при дослідженні зв'язку властивостей і будови молекул. Остаточно встановлюється рівняння стану для ідеальних газів (Д. І. Менделєєв, Би. Клапейрон ) . Розробляються додатки термодинаміки до хімічних і фазовим равновесиям (Дж. Гіббс, Я. Вант-Гофф, Ст Нернст, А. Ле Шателье, Н. С. Курнаков, Р. Тамман ), основи макроскопічної («формальною») кінетики (До. Гульдберг, П. Вааге, Н. Н. Бекетов, Вант-Гофф), вводиться уявлення про енергію активації реакцій (С. Ареніус ) . Отримують подальший розвиток уявлення про каталіз, ведучі свій початок від М. Фарадея . Встановлюються основні закони адсорбції (Гіббс). Розвивається термодинамічна теорія розбавлених розчинів (Ф. Рауль, Вант-Гофф, Д. П. Коновалів ) . Створюється теорія електролітичної дисоціації (Ареніус). Для гальванічних елементів вводиться поняття електродних потенціалів (Нернст).

  Результати досліджень, досягнуті на цьому етапі розвитку Ф. х., упроваджуються в промисловість (синтез аміаку, розробка соляних родовищ, деякі металургійні процеси, перегонка, ректифікація і ін.).

  Найбільші відкриття природознавства в кінці 19 і початку 20 вв.(століття) – відкриття рентгенівських променів, електрона, явища радіоактивності, розвиток спектроскопії – створили передумови для нового етапу Ф. х. Встановлення законів руху електронів в атомах і молекулах (законів квантової механіки ) привело до виникнення квантової хімії, що створило принципово нові можливості теоретичного трактування хімічного зв'язку, валентності, будови хімічних з'єднань.

  Головна особливість сучасної Ф. х., почало якій відносять до 20-м-коду рр. 20 ст, – широке вживання всіляких фізичних методів експериментального дослідження, прагнення з'ясувати детальний молекулярний механізм хімічних реакцій. Ф. х. дає теоретичні основи для досліджень як в областях неорганічної, органічної і аналітичної хімії, так і в розробці хімічній технології . В 50–70-х рр. спостерігається швидкий розвиток багатьох розділів Ф. х. і зародження нових напрямів, пов'язаних з детальним вивченням поведінки молекул, іонів, радикалів при різних хімічних і фізичних процесах, у тому числі під впливом потужних енергетичних дій (g-віпромінювання, потоки часток великих енергій, лазерне випромінювання і ін.). Досліджуються енергії дисоціації, іонізації і фотоіонізації. Успішно вивчаються реакції в електричних розрядах, процеси в низькотемпературній плазмі ( плазмохимія ) , вплив поверхневих явищ на властивості твердих тіл ( физико-хімічна механіка ) , розвиваються Ф. х. полімерів, електрохімія газів і ін.