Заняття №6

ТЕМА: Швидкість та механізми хімічних реакцій.

АКТУАЛЬНІСТЬ: Хімічна кінетика вивчає швидкості хімічних реакцій у залежності від умов їх протікання (температура, тиск, каталізатор, природа розчиненої речовини і розчинника, запас енергії в молекулі тощо), а також механізми процесів, з огляду на що має широке використання в технології виготовлення ліків, їх синтезі.

НАВЧАЛЬНІ ЦІЛІ: Вивчити основні поняття, терміни і закони хімічної кінетики. Експериментально дослідити вплив різних факторів на швидкість хімічних реакцій.

ЗНАТИ: -закон дії мас;

-рівняння Арреніуса та Вант-Гоффа

-закономірності впливу каталізаторів на швидкість хімічних

реакцій;

-властивості каталізаторів.

ВМІТИ: -визначати швидкість хімічної реакції;

-визначати порядок реакції;

Самостійна позааудиторна робота

1.Предмет хімічної кінетики. Хімічні реакції в гомогенних та гетерогенних системах.

2.Поняття про швидкість хімічних реакцій та фактори, що впливають на неї в гомогенних та гетерогенних системах.

3.Температурний коефіцієнт реакції.

4.Чим характеризується швидкість хімічних реакцій, в яких одиницях вона вимірюється?

5.Як визначають порядок реакції?

6.Швидкість хімічної реакції в гетерогенних системах.

7.Як залежить швидкість хімічної реакції від концентрації? Закон дії мас.

8.Як залежить швидкість хімічної реакції від температури? Енергія активації.

9.Обчисліть, у скільки разів зміниться швидкість хімічної реакції при підвищенні температури від 70 до 100˚С, якщо температурний коефіцієнт данної реакції дорівнює 3.

10.Визначте температуру, при якій однаково ймовірні прямий та зворотний напрямки реакцій:

а) CO(г) + H₂(г) = C(к) + H₂O(г);

б) PCl₅(г) = PCl₃(г) + Cl₂(г).

11.Чому дорівнює температурний коефіцієнт швидкості реакції, якщо при збільшенні температури на 30С швидкість реакції збільшується в 15,6 рази?

12.Температурний коефіцієнт швидкості деякої реакції дорівнює 2,3. У скільки разів збільшиться швидкість цієї реакції, якщо підвищити температуру на 25°С?

13.Як зміниться швидкість реакції 2NO + O₂  2NO₂, якщо зменшити об'єм системи в 3 рази?

Контрольні питання

1.Енергія активації.Залежність енергії активації від механізму протікання реакції.

2.Чому подрібнені тверді речовини реагують більш енергійно?

3.Закон дії мас. Константа швидкості хімічної реакції.

4.Поняття про молекулярність та порядок реакції. Як визначають порядок реакції? Моно-, бі-, тримолекулярні хімічні реакції.

5.Правило Вант-Гоффа, його математичний вираз.

6.Поняття про каталіз та каталізатори. Теорія гомогенного та гетерогенного каталізу.

7.Роль каталізаторів в життєдіяльності організмів. Ферменти.

8.Що характеризує швидкість хімічних реакцій, в яких одиницях вона вимірюється?

9.Який фізичний зміст константи швидкості хімічної реакції та які фактори впливають на її величину?

10.При деякій температурі рівновага в системі 2NO₂ ↔ 2NO + O₂ встановилась при наступних концентраціях: [NO₂]=0,006 моль/дм³, [NO]=0,024 моль/дм³, [O₂]=0,012 моль/дм³. Знайти константу рівноваги і початкову концентрацію NO₂.

11.Що таке температурний коефіцієнт реакції і що він показує?

12.В стані рівноваги в системі:

N₂(г) + 3H₂(г) ↔ 2NH₃(г), ∆H=-92,4 кДж;

концентрації реагуючих речовин дорівнюють: [N₂]=3 моль/дм³, [H₂]=3 моль/дм³, [NH₃]=4 моль/дм³. Визначити: а) початкові концентрації N₂ і H₂; б) в якому напрямку зміститься хімічна рівновага з підвищенням температури; в) в якому напрямку зміститься хімічна рівновага при зменшенні тиску.

13.Рівновага в системі H₂ + I₂ ↔ 2HI встановилась при наступних концентраціях: [H₂]=0,025 моль/дм³, [I₂]=0,05 моль/дм³, [HI]=0,09 моль/дм³. Знайти початкові концентрації H₂ і I₂.

14.Як відобразиться на значенні константи швидкості наступні фактори, що впливають на швидкість реакції: різні початкові концентрації реагуючих речовин; зміна температури; введення різних речовин; зміна об’єму системи.

15.Обчисліть, у скільки разів зміниться швидкість хімічної реакції при підвищенні температури від 70 до 100˚С, якщо температурний коефіцієнт данної реакції дорівнює 3.

16.Визначте температуру, при якій однаково ймовірні прямий та зворотний напрямки реакцій:

а) CO(г) + H₂(г) = C(к) + H₂O(г);

б) PCl₅(г) = PCl₃(г) + Cl₂(г).

17.Чому дорівнює температурний коефіцієнт швидкості реакції, якщо при збільшенні температури на 30С швидкість реакції збільшується в 15,6 рази?