37 .Зависимость скорости реакции от температуры. Правило Вант-Гоффа. Уравнение Аррениуса

.Согласно правилу Вант-Гоффа, повышение темп-ры на каждые 10⁰ увеличивает ск-ть реакции в 2-4 раза. темп-ный коэфф-т ск-ти р-и. Пример. и тогда С ростом темп-ры

происходит перераспределение эн.м/у мол-лами так, что резко возрастает число акт-х молекул, обладающих некоторым избытком эн-и (эн. активации). Большая часть поступающей в систему энергии тратится на ослабление внутримолекулярных связей, что и делает молекулы активными.С. Аррениус установил опытным путем зависимость: к – константа скорости, А и В – индивидуальные постоянные, характерные для данной реакции. .Физич.смысл эн.активации. Рассмотрим график изменения эн. в процессе протекания экзотермической реакции. Уровень L отвечает наименьшему запасу энергии у молекул, которые необходим для их результативного столковения.Разность L и I – энергия активации прямой реакции, L и II – обратной.По пути из исходного состояния в конечное система должна пройти через некоторый энергетический барьер. И только акт-е молекулы могут его преодолеть. Рассмотрим график изменения эн-и в процессе протекания эндотерм-й реакции..Проведем небольшие преобразования: - эмпирическое ур-е Аррениуса.

38.Энергия активации химической реакции. Аналитический и графический метод расчета.С ростом температуры происходит перераспределение энергии между молекулами так, что резко возрастает число активных молекул, облаающих некоторым избытком энергии (энергией активации). Большая часть поступающей в систему энергии тратится на ослабление внутримолекулярных связей, что и делает молекулы активными.С. Аррениус установил опытным путем зависимость: где к – константа скорости, А и В – индивидуальные постоянные, характерные для данной реакции. (энергия активации, постоянная – 8,31).Графический расчет энергии активации.По опытным данным строят график зависимости от обратной температуры. Если закон выполняется, на графике должна получиться прямая линия. Тангенс угла, образуемого Ох и прямой, Аналитический расчет энергии активации.Полагая, что в небольшом интервале энергия постоянна, можно написать: Энергия активации зависит от температуры.Чем меньше энергия, тем легче идет реакция и тем больше скорость реакции при данной температуре.Реакции с энергией меньше протекают практически мгновенно.

39. Ск-ть гетерогенной хим.реакции. Особенности ее протекания.

Гетерогенные (многофазные) реакции происходят на поверх-ти раздела соприкасающихся фаз. относятся: горение топлива, окисление металлов кислородом, растворение газа в жидкостях.Ск-ть реакций зависит от размеров и состояния поверхности раздела фаз. Гетерогенные процессы многостадийны. Кроме осн-го процесса,обязательны стадии подвода к этой поверх-ти исходных веществ и отвода от нее продуктов реакции.Если определяющей стадией является хим.реакция на поверхности раздела фаз, то процесс описывается законами хим.кинетики Если, как это обычно бывает, наиболее медленно совершается подвод и отвод, то процесс описывается законами диффузии . Повышение темп-ры на каждые 10⁰ увеличивает коэффициент диффузии на 20%, тогда как скорость реакции увеличивается в 2-4 раза.Диффузия оказывает большое влияние на протекание гетерогенных процессов.1й закон диффузии.Масса веществ переносимого путем диффузии в направлении х через перпендикулярную этому направлению площадку, пропорциональна коэффициенту диффузии D, площади S, времени и градиенту концентрации Ск-ть диффузии Знак «-» указывает, что процесс диффузии направлен в сторону понижения концентрации. Е – энергия активации.2й закон диффузии выражает зависимость изменения концентрации в объеме одной из соприкасающихся фаз от времени: Стационарная диффузия.При СД концентрация меняется только с расстоянием (х), от времени – нет. => а – градиент концентрации.Эффективный путь диффузии.при толщина диффузионного слоя.Ур-е стационарной диффузии. коэффициент массопередачи Ск-ть растворения тв.тела в жидкостях.Поверхность тв. тела – S, концентрация насыщенного раствора - конц-я в объеме раствора - толщина диффузионного слоя - Ск-ть растворения значительно больше ск-ти диффузионного переноса вещества в объем раствора.Кол-во вещества, растворяющегося в единицу времени, - L.Фактически ск-ть процесса k – константа скорости,

Ур-е стационарной диффузии:

₄₂ .Растворы (разбавленные, концентрированные, насыщенные, перенасыщенные). Растворимость. Способы выражения концентрации растворов.Раствор - гомогенная система, в которой одно вещество равномерно распределено в среде другого. Р-р - гомогенная система. В р-ре различают растворитель и растворяемое вещество.Р-ры газа в газе или жидкости в жидкости называют смесями. Разб.р-р–р-р, в котором содержание одного из компонентов меньше содержания другого компонента.Конц. р-р – р-р, в котором отн-е кол-ва растворенного вещ-ва и растворителя одного порядка. Насыщ.р-р-растворенное вещ-во при данных условиях более не растворяется, даже при продолжительном перемешивании. Концентрация насыщ-го раст-ра - мера растворимости вещ-ва при данных условиях. Раствор пересыщенный, если содержание растворенного вещ-ва превышает предел насыщения данного раствора.Пример. При можно приготовить 20%-ный раствор . Концентрация раст-ра – кол-ное выражение его состава.Молярные доли (дроби) показывают какую долю составляет число молей данного компонента от общего числа молей всех компонентов.Пример. Компоненты А и В. Массы компонентов Число молей компонентов - Молярная доля компонента А 2. Процентное выражение концентрации Концентрация, выражаемая через плотность раствора.Вычисляется с помощью приборов и специальных таблиц значений.4. Молярная концентрация кол-во молей раств-го вещ-ва в 1ом литре раст-ра. .Моляльная концентация кол-во молей раств-го вещ-ва приходится на 1000 грамм раств-ля Нормальная концентрация кол-во грамм-эквивалентов раств-го вещ-ва содержится в литре раст-ра Титр – число гр раств-го вещ-ва в 1 мл раствора.Пример.

43. Физические и химические процессы при растворении. Растворимость твердых тел и жидкостей в жидкостях.Р-рам присущи признаки как химич.(однородность раствора) соединения, так и механической (изменение состава р-ра в широких пределах, а также возможность обнаружения в св-вах р-ра свойтсв отдельных слагающих его компонентов) смеси. Физич.теория растворов (Вант-Гофф).Растворитель я-ся индифферентной средой, в которой равномерно размешаны молекулы растворенного в-ва по всему объему р-ра. Взаимодействия между чатицами и молекулами нет. Теория оправдывается для разбавленных р-ров неэлектролитов. Химич.теория р-ров (Менделеев).Р-ль дает с растворенным в-вом определенные соединения – сольваты.Молекулы сольватов образуют с растворителем молекулярную смесь.Причина образования сольватов – проявление донорно-акцепторных и водородных связей. Вокруг ионов располагаются молекулы растворителя, образуя сольватные слои (оболочки).Сольваты менее прочны, чем обычные химические соединения. Легко разрушаются даже при небольшом повышении температуры растворов.Растворение сопровождается выделением/поглощением теплоты, сокращением/увеличением объема.Теплота растворения вещества – кол-во теплоты, поглощаемой (выделяемой) при растворении одного моля вещества.Растворимость твердых веществ в жидкостях.Зависит от природы тв.тел, природы растворителя и температуры.С повышением температуры, как правило, растворимость увеличивается (так как теплоты растворения имеют отрицат. значения).Для идеальных р-ров справедливо уравнение Шредера: N1 – растворимость тв.вещ-ва, энтальпия растворения 1 моля вещ-ва в насыщенном растворе. Растворение твердого вещества можно представить в две стадии: плавление вещества и смешение жидкого вещества с раствором. Тогда энтальпия смешения равна нулю, Идеальная растворимость увелич-ся с повышением темп-ры. При понижении температуры происходит выпадение вещества в осадок – процесс кристаллизации. Растворимость жидкостей в жидкостях.Растворимость увеличивается с повышением темп-ры и почти не зависит от давления.Сущ. неограниченная растворимость и растворимость до известного предела.1. жидкости смешиваются в любых пропорциях (спирт и вода).2. имеет место расслаивание (образование двух слоев – верхний и нижний). пример: эфир и вода.Расслаивание умень-ся с ростом темп-ры и исчезает при некоторой (критической) темп-ре.