38. Зависимость скорости химической реакции от температуры. Правило Вант-Гоффа и уравнение Аррениуса.

Правило Ван-Гоффа: при повышении температуры на 10⁰ скорость химической реакции увеличивается в 2 – 4 раза.  (γ = 2–4 температурный коэффициент скорости).

Аррениус установил в 1866 более точную зависимость скорости реакции от температуры

Уравнение Аррениуса: 

k – константа скорости Е_А – энергия активации химической реакции А – доля активных молекул

Е_А можно определить графически и экспериментальным путем

Если определить к при двух температурах, то можно найти Е_А

39. Энергия активации химических реакций.

Любая химическая реакция протекает при столкновении отдельных молекул. Однако не все молекулы при столкновении превращаются в конечные продукты, а только их часть. Активные молекулы – молекулы, которые превращаются в конечные продукты Активные молекулы имеют энергию выше, чем среднестатистическая энергия всех молекул

Энергия, необходимая для прохождения химической реакции, и которая выше, чем среднестатистическая, называется энергией активации.

Энергия активации необходима для ослабления химических связей в исходных соединениях и образования новых связей для конечных продуктов Чем меньше энергия активации, тем скорость химической реакции больше. Энергия активации имеет небольшую величину для ионных реакций. Для органических реакций величина энергии активации достаточно большая. Реакции (Е_А>150 кДж/моль) не могут протекать при комнатных температурах, несмотря на то, что с термодинамической точки зрения такие реакции должны протекать.

40. Химическое равновесие, константа равновесия, её связь с термодинамическими функциями.

Необратимыми называются химические реакции, в результате которых образуются твердые или газообразные тела.

 Большинство химических реакций относятся к обратимым – могут протекать справа налево и слева направо ( ).  Для обратимых реакций находят  .

Химическое равновесие наступает, если скорость прямой реакции равна скорости обратной.

Это кинетическое условие равновесия. А термодинамическое условие ΔG~0.

Если наступает химическое равновесие, то можно сосчитать константу равновесия:

константа равновесия – отношение константы скорости прямой реакции к константе скорости обратной

К_р не зависит от концентрации реагирующих веществ, а зависит от температуры, природы реагирующих веществ, наличия/отсутствия катализаторов.

Химическое равновесие – наиболее устойчивое состояние системы. Если изменится какой либо термодинамический параметр, то система переходит в новое равновесное состояние.

41. Смещение химического равновесия. Принцип Ле-Шателье.

Если изменится какой либо термодинамический параметр, то система переходит в новое равновесное состояние. Переход системы в новое равновесное состояние называется смещением (сдвигом) равновесия, которое определяется принципом Ле Шателье. Принцип Ле Шателье: если на систему, находящуюся в равновесии, оказать внешнее воздействие, то равновесие в системе сместится в ту сторону, где уменьшится эффект внешнего воздействия. Влияние концентрации При повышении концентрации исходных продуктов равновесие смещается в правую сторону, т. к. В этом случае исходные продукты расходуются в реакции.  При увеличении концентрации конечных продуктов равновесие смещается в левую сторону (идет обратный процесс) Давление влияет на смещение равновесия, если в реакции участвуют газообразные продукты. Если жидкости и твердые тела, то давление никакого влияния не оказывает. Если число молей газообразных продуктов до и после реакции одинаково, то давление не влияет на равновесие. При повышении давления равновесие всегда смещается в сторону меньшего числа молей газообразных продуктов.  Температура Для эндотермической реакции (ΔН>0) повышение температуры – благоприятное условие и равновесие смещается в правую сторону. Для экзотермической реакции благоприятным условием является отвод тепла, по этому понижение температуры приводит к смещению равновесия вправо.