12. Учение о химическом процессе. Классификация химических реакций. Окислительно- восстановительные и обменные реакции. Условия протекания реакций

Учение основывается на термодинамике и кинетике и принадлежит как физике, так и химии. Химический процесс есть то основное явление, которое отличает химию от физики, делая первую более сложной наукой.

Химическая кинетика. Объясняет качественные и количественные изменения в химических процессах и выявляет механизм реакции. Реакции проходят, как правило, ряд последовательных стадий, которые составляют полную реакцию. Скорость реакции зависит от условий протекания и природы веществ, вступивших в нее. К ним относятся концентрация, температура и присутствие катализаторов. Описывая химическую реакцию, ученые скрупулезно отмечают все условия ее протекания, поскольку в других условиях и при иных физических состояниях веществ эффект будет разный. Таким образом, химическая наука изучает химические элементы, процессы химического взаимодействия различных веществ, проблемы получения новых веществ с заданными свойствами и множество других проблем, возникающих в процессе развития химических знаний.

Химические процессы представляют собой сложнейшее явление, как в неживой, так и в живой природе. Эти процессы изучают химия, физика и биология. Перед химической наукой стоит принципиальная задача - научиться управлять химическими процессами. Дело в том, что некоторые процессы не удается осуществить, хотя в принципе они осуществимы, другие трудно остановить - реакции горения, взрывы, а часть из них трудноуправляема, поскольку они самопроизвольно создают массу побочных продуктов. Для управления химическими процессами разработаны термодинамический и кинетический методы. Все химические реакции имеют свойство обратимости, происходит перераспределение химических связей. Обратимость удерживает равновесие между прямой и обратной реакциями. В действительности равновесие зависит от условий прохождения процесса и чистоты реагентов. Смещение равновесия в ту или другую стороны требует специальных способов управления реакциями. Все проблемы, связанные с такими сложными процессами, решает химическая кинетика. Она устанавливает зависимость химических реакций от различных факторов - от строения и концентрации реагентов, наличия катализаторов, от материала и конструкции реакторов и т.д.

Овр-химические реакции при протекании которых степени окисления элементов изменяются. Любая ОВР представляет собой совокупность процессов отдачи и присоединения электронов. Окисление-процесс отдачи электронов. Восстановление – присоединение электронов.

Отдают-восстановители.присоединяют-окислители.

Если в состав вещ-ва входит элемент с высшей степенью окисления, он может только понижать ее, т.е. участвовать в процессе восстановления. Данное вещ-ва может только присоединять электроны и вступать в роли окислителя, и наоборот.

13. Термодинамические закономерности химических реакций. Первый, второй, третий закон термодинамики. Энтальпия, энтропия, свободная энергия Гиббса. Термохимия, закон Гесса

1 закон термодинамики - тепловой эффект хим реакции не зависит от пути процесса а зависит от начала и конечного процесса.

2 закон термодинамики – любой самопроизвольный процесс идет с возрастанием энтропии.

3 закон – при абсолютном 0 движение всех атомов прекращается. Все идеальные кристаллические тела имеют 0 энтропию.0 энтропия невозможна.

Энтальпия - является ф-ей состояния, т.е. зависит от конечного и начального процесса, но не зависит от пути процесса.Стандартная энтальпия изменение котрой наблюдается при получении одного моля вещ-ва из простых вещ-в взятых в агрегатном состоянии в обычных для них стандартных условиях.

Энтропия – мера беспорядка с помощью абсолютных значений энтропии вычисялется стандартная энтропия образования вещ-в.

Свободная энергия Гиббса характеризует устойчивость сис при постоянном давлении,также явл функ-ей состояния.С ее помощью определяют существ или не сущ данная термодинам система.Возможен или не возм самопроизв терм динам процесс.

Термохимия изучает энергетический эффекты реакции,используемые для расчета энергии межатомных и межмолеклярных связей,для выяснения строения реакционных способностей вещ-в

15. Катализ и катализаторы, механизм действия катализатора. Ферментативный катализ.

Катализ – процесс заключающийся в изменении скорости хим. Реакц. В присутсвии вещ-в называемых катализатором.Катализатор- веще-во котрое вляиет а скорость реакции но не расходуется в результате реакции.

Катализаторы бывают положительными это когда они увеличивают протекание реакц, и отрицательные-замедляющие процесс реакции (ингибиторы).

Гомогенный катализ-катализатор и реагирующие вещ-ва образуют одну фазу. Газ или раствор. Гомогенная хим.р. процесс химич превращ исходных вещ-в в продукты реакции, протекающий в гомогенной сис.

Гетерогенный катализ-катализатор находится в сис в виде самостоятельной фазы.

Прктически все биохимические процессы протеакют с участием биологич катализ-ферментами(энзимами), по своей химической природе ферменты являются белками.

Мех. катализатора заключается в том что в присутсвии катализатора изменяется путь по которому проходит суммарная реакция, образуется другие переходные состояния с иной энергией актив поэтому изменяется и скорость хим. реакц.