
- •Введение
- •I. Учение о составе
- •1.1. Основные понятия и законы химии.
- •Некоторые определения, понятия и законы химии
- •1.2. Задачи с решениями.
- •1. Вычислите объем, занимаемый аммиаком массой 34 г при 27 0с и 104 кПа. Каково число молекул в данной массе газа?
- •2. При 0оС смешаны 5 л метана (сн4), 10 л водорода и 25 л кислорода. Общее давление смеси равно 760 мм рт. Ст. Вычислить парциальные давления компонентов газовой смеси.
- •3. Вычислить массу 1 л газа при ОоС и давлении 101,3кПа, если плотность этого газа относительно воздуха равна 1,034.
- •1.3. Контрольные задания.
- •2. Учение о химических процессах
- •2.1. Основы химической термодинамики
- •2.2. Задачи с решениями по теме «Основы химической термодинамики»
- •1. Рассчитайте тепловой эффект (Ho298) химической реакции
- •2.3.Контрольные задания по теме «Основы химической термодинамики»
- •Контрольные задания
- •2.4. Термодинамические характеристики некоторых веществ
- •2.5. Основы химической кинетики
- •Основные понятия и законы химической кинетики
- •Прямая реакция
- •2.6. Задачи с решениями по теме «Основы химической кинетики»
- •Как изменится скорость прямой реакции
- •Температурный коэффициент скорости химической реакции равен 2,1. Во сколько раз возрастет скорость этой реакции при увеличении температуры с 15 до 38 оС?
- •В системе
- •В какую сторону сместится равновесие в системе:
- •2.7. Контрольные задания по теме «Основы химической кинетики»
- •Контрольные задания (задача 1)
- •Список рекомендуемой литературы
- •ЗАдания для самостоятельной работы по курсу ксе
- •400131, Г. Волгоград, пр. Им. В. И. Ленина, 28. Корп. 1
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
= ±
|
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). |
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 HIПрямая 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 |