- •Химическая кинетика
- •ПЛАН
- •Основные понятия
- •Скорость химической реакции
- •Скорость химической реакции
- •Классификация химических реакций
- •Классификация химических реакций
- •Простые химические реакции
- •Мономолекулярная реакция
- •Бимолекулярная реакция
- •Трехмолекулярная реакция
- •Сложные реакции
- •Последовательные реакции
- •Параллельные реакции
- •Цепные реакции
- •Закон действующих масс (Гульдберг и Вааге)
- •ПРИМЕР:
- •Порядок реакции
- •ПРИМЕР:
- •ПРИМЕР:
- •Графическое определение порядка реакции
- •Графическое определение порядка реакции в координатах (C; t)
- •Влияние температуры на скорость химической реакции.
- •Температурный коэффициент
- •Пример:
- •Решение:
- •Пример:
- •Энергия активации
- •Важно!
- •Реакция начинается только между теми частицами, которые обладают повышенной энергией, такие частицы при
- •Уравнение Аррениуса
- •Графический метод определения энергии активации
- •Аналитический метод определения энергии активации
- •Энергия активации
- •Скорость химической реакции в значительной мере зависит от энергии активации. Для подавляющего большинства
- •Влияние давления на скорость химической реакции
- •↑ давления → ↑ конц-ции газа → ↑ v х.р.
- •Пример:
- •КАТАЛИЗ
- •Катализ
- •Катализаторы
- •Иначе говоря, в присутствии катализатора возникают другие активированные комплексы, причем для их образования
- •Таким образом в присутствии
- •Пример
- •КАТАЛИЗ
- •Пример гомогенного катализа
- •Пример гетерогенного катализа
- •Эффективность гетерогенных катализаторов обычно намного больше чем гомогенных.
- •Последнее связано с тем, что каталитическая реакция идет на поверхности катализатора и включает
- •Сорбция - поглощение газа или жидкого вещества твердым
- •Различают:
- •Пример
- •Выводы:
Трехмолекулярная реакция
в элементарном акте участвуют три молекулы, вероятность их столкновения мала
2NO Cl2 2NOCl
Сложные реакции
Сложные реакции протекают в несколько стадий с образованием промежуточных продуктов. Сложные реакции бывают:
последовательныепараллельные реакциицепные реакции
Последовательные реакции
CH4 4Cl2 CCl4 4HCl или
CH4 Cl2 CH3Cl HCl CH3Cl Cl2 CН2Cl HCl CH2Cl Cl2 CHCl HCl CHCl Cl2 CCl4 4HCl
Параллельные реакции
Me HNO3
Me(NO3 )n
NH4 NO3 , N2 , NO, NO2 H2O
Цепные реакции
H2 Cl2 2HCl
Cl2 hv 2Cl
Cl H2 HCl H
H Cl2 HCl Cl
Закон действующих масс (Гульдберг и Вааге)
Скорость химической реакции пропорциональна концентрации реагирующих веществ.
aA bB cC dD V k CAa CBb
Где:
k – константа скорости химической реакции,
СА, СВ – молярные концентрации реагентов
в любой момент времени моль/л,
a, b – стехиометрические коэффициенты,
а– порядок реакции по веществу А, b – порядок реакции по веществу В,
а+ b –общий кинетический порядок реакции.
Общий порядок простой реакции совпадает с ее молекулярностью.
ПРИМЕР:
N2O H2 N2 H2O
по N2O первый порядок,
по Н2 первый порядок, суммарный второй.
Для простой реакции общий порядок равен сумме частных порядков.
V k CN2O CH 2
Порядок реакции
Если реакция сложная, то происходит ряд промежуточных превращений и порядок реакции равен порядку реакции лимитирующей стадии.
В сложных реакциях порядок реакции не совпадает с ее молекулярностью.
Молекулярность - это число одновременно сталкивающихся молекул.
ПРИМЕР:
Реакция образования воды, сложная цепная реакция:
2Н2 + О2 = 2Н2О Н2 + О2 = ОН• + ОН• ОН• + Н2 = Н2О + Н• Н• + О2= ОН• + О• О• + Н2 = ОН• + Н•