Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Иванкина О.М. задачи для самостоятельной работы...doc
Скачиваний:
52
Добавлен:
03.05.2019
Размер:
1.23 Mб
Скачать

2.5. Основы химической кинетики

Химическая кинетика- раздел общей химии занимающийся изучением скоростей протекания химических реакций и их механизмов.

Таблица 5

Основные понятия и законы химической кинетики

Понятие,

параметр

Обозначение,

Единица измерения

Смысловое значение

Скорость химической реакции

Средняя скорость реакции:

V = ;

Истинная (мгновенная) скорость реакции:

V = ± , при ∆τ→0

Число элементарных актов взаимодействия, происходящих в единицу времени в единице объема для гомогенных реакций или на единице поверхности раздела фаз — для гетерогенных. О скорости реакций судят по изменению концентрации реагентов (∆C) или продуктов за определенный промежуток времени (∆τ).

Закон действующих масс

Для реакции:

аА + bВ = продукты,

v=k CA a CB b

где v — скорость реакции,

k — константа скорости реакции,

CA и CB — молярные концентрации реагентов,

а и b — кинетические порядки реакции по веществу А и В соответственно. Для простых реакций равны стехиометрическим коэффициентам

Скорость простой реакции при постоянной температуре пропорциональна произведению концентраций реагентов в степенях, равных стехиометрическим коэффициентам в уравнении реакции.

Константа скорости реакции

k

Индивидуальная характеристика реакции, которая равна скорости реакции при концентрациях реагентов [A] = [B] = 1 моль/л. Константа скорости при постоянной температуре зависит только от природы реагирующих веществ и не зависит от их концентрации.

Правило Вант-Гоффа

v2= ;

где γ - температурный коэффициент скорости реакции;

v2 и v1 –скорость реакции при температурах Т2 и Т1 соответственно.

При повышении температуры на каждые десять градусов скорость реакций увеличивается в 2–4 раза (для биохимических реакций γ достигает значений 7-9).

    1. Химическое равновесие (для обратимых реакций) – состояние системы, в котором скорость прямой реакции равна скорости обратной реакции.

Обратимые реакции – химические реакции, которые в одних и тех же условиях могут идти в противоположных направлениях.

Н

H2 + I2 2 HI

Прямая реакция

апример
:

Обратная реакция

Исходные вещества

Продукты реакции

Таблица 6

Химическое равновесие

Понятие,

параметр

Обозначение,

Единица измерения

Смысловое значение

Константа равновесия химической реакции

Для обратимой реакции

aA + bB = cC + dD

K=

Если К>1, в системе преобладают продукты реакции (равновесие смещено вправо), если К<1 то в системе преобладают исходные вещества (равновесие смещено влево).

Количественная характеристика обратимой химической реакции. Равна отношению произведения равновесных концентраций продуктов реакции к произведению равновесных концентраций реагентов в степенях, равных стехиометрическим коэффициентам.

Принцип Ле-Шателье – при внешнем воздействии на систему, находящуюся в состоянии равновесия, происходит смещение равновесия в сторону реакции ослабляющей (компенсирующей) это воздействие.

Таблица 7

Воздействие на систему

Направление смещения положения равновесия

Температура

- повышение

- понижение

В сторону эндотермической реакции (∆Н>0)

В сторону экзотермической реакции (∆Н<0)

Давление

- повышение

- понижение

В сторону уменьшения числа молей газообразных веществ в системе

В сторону увеличения числа молей газообразных веществ в системе

Концентрация веществ в системе

- повышение концентрации исходных веществ

- понижение концентрации исходных веществ

- повышение концентрации продуктов реакции

- понижение концентрации продуктов реакции

В сторону прямой реакции

В сторону обратной реакции

В сторону обратной реакции

В сторону прямой реакции