Тема: «кинетика химических реакций. Химическое равновесие» значение темы

Общие принципы химической кинетики применимы и к биохимическим ферментативным реакциям. Понятие о скорости химических реакций и о влия­нии на нее различных факторов (концентрации реагирующих веществ, темпе­ратуры, рН среды, катализаторов) необходимо врачу, поскольку на скорость биохимических реакций оказывают влияние лекарственные препараты, от ско­рости ферментативных реакций зависит интенсивность обмена веществ в орга­низме и т.д.

1. Выполните упражнения.

А. Скорость химических реакций.

1. В процессе газового разложения NО₂ по уравнению 2NO₂ = 2NО + О₂, концен­трация NО₂ в начальный момент времени была 0,01 моль/л, а через 120 секунд она стала равной 0,0016 моль/л. Найдите среднюю скорость ре­акции. Изобразите кинетические кривые для NО₂ и О₂.

2. Напишите математическое выражение для скоростей следующих химиче­ских реакций:

N₂ г + O₂ г = 2NOг

Ca т + Cl₂ г = CaCl₂ т

2C т + O₂ г = 2CO г

3. Во сколько раз изменится скорость реакции 2SO₂ (г) + O₂ (г) = 2SO₃ (г)

1. если увеличить концентрацию кислорода в 2 раза;

2. если увеличить концентрацию SO₂ в 2 раза;

3. если одновременно увеличить концентрации О₂ и SО₂ в 2 раза?

4. Как зависит скорость химической реакции от температуры? Что показывает температурный коэффициент скорости химической реакции?

5. Во сколько раз изменится (уменьшится, увеличится) скорость химической реакции при изменении температуры от 70⁰ до 20⁰, если температурный коэффициент ра­вен 2?

Б. Химическое равновесие.

1. Какие реакции называются обратимыми?

2. Каков физический смысл константы химического равновесия? От каких фак­торов она зависит?

3. Сформулируйте общий принцип смещения равновесия (принцип Ле Шате­лье).

4. Напишите выражение для константы химического равновесия для следую­щих обратимых процессов:

2NO₂  2NO + O₂ FeO(тв) + H₂(г)  Fe(тв) + H₂O (пар)

СаСО₃ (тв)  СаО (тв) + СО₂ С(тв) + Н₂О (пар)  Н₂(г)+ СО(г)

5. В какую сторону сместится равновесие при:

• увеличении давления;

• увеличении объема системы;

• повышении температуры в следующих обратимых реакциях:

2SO₂ + O₂  2SO₃ H = -196 кДж

Н₂ + Br₂  2HBr H = -73,2 кДж

2N₂ + O₂  2N₂О Н = +163 кДж

II. Лабораторная работа

«Смещение химического равновесия при изменении концентрации реагирующих веществ»

Цель работы

Определить направление смещения химического равновесия при измене­нии концентрации исходных и конечных веществ.

Сущность методики

Реакция протекает по уравнению:

FeCl₃ + 3KSCN  Fe(SCN)₃ + 3 KCl

Образующийся в реакции роданид железа (III) окрашен в красный цвет, интенсивность окраски зависит от его концентрации. Смещение равновесия наблюдают по изменению интенсивности окраски раствора.

ПРИБОРЫ И РЕАКТИВЫ

Штатив с пробирками, насыщенные растворы FeCl₃ и KSCN (или NH₄SCN), кристаллический KCl.

ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ

В пробирку налейте 2-3 капли FeCl₃ и 1-2 капли KSCN. Полученный рас­твор разбавьте дистиллированной водой до 3/4 пробирки, перемешайте и раз­лейте в 4 пробирки. В 1-ю пробирку добавьте 3 капли раствора FeCl₃ , во 2-ю - 3 капли раствора KSCN, в 3-ю - немного кристаллического KCl, а 4-ю - ос­тавьте для сравнения. Отметьте изменение интенсивности окраски раствора в каждой из 3-х пробирок по сравнению с 4-й и наблюдения запишите в таблицу.

Добавленное веще­ство	Изменение интенсив­ности окраски	Направление смещения равновесия