Самостійна аудиторна робота

1.Виконання дослідів, описаних в даних методичних вказівках.

2.Обговорення результатів та оформлення висновків.

3.Оформлення та захист протоколу.

4.Відповіді на запитання, запропоновані викладачем, з використанням записів на дошці.

Хід роботи Теоретична частина

Кожна хімічна реакція відбувається з певною швидкістю. Швидкість реакції вимірюють зміною концентрації реагуючих речовин за одиницю часу. При вимірюванні швидкостей реакцій концентрації речовини виражають звичайно числом молів в 1 дм³. Швидкість реакції залежить, як від природи реагуючих речовин, так і від умов, в яких вона проходить. Найважливішими з цих умов є: температура, концентрація та присутність каталізатора. З підвищенням температури на кожні 10°С швидкість реакції, як правило, збільшується в 2-4 рази (правило Вант-Гоффа). Число, яке показує у скільки разів збільшується швидкість даної реакції при підвищенні температури на 10°С називають температурним коефіцієнтом реакції.

Якщо позначити через k температурний коефіцієнт реакції, через V_t2 – швидкість реакції при кінцевій температурі, а через V_t1 – швидкість реакції при початковій температурі, то співвідношення швидкостей реакції при цих температурах буде дорівнювати:

V_t2 / V_t1 = k ^{(t2 – t1)/10}

Залежність швидкості реакції від концентрації реагуючих речовин, що знаходяться в газовому стані або в розчині, виражають законом дії мас: швидкість хімічної реакції за сталої температури прямо пропорційна добуткові концентрацій реагуючих речовин в степенях, рівних стехіометричним коефіцієнтам (закон Гульберга, 1867). Для реакції:

aA+bB+cC+ = ….

закон дії мас можна записати так:

V = k [A]^a [B]^b [C]^c ….

Закон дії мас справедливий для ідеальних газових систем та розведених розчинів, для хімічних реакцій, у рівняннях яких сума стехіометричних коефіцієнтів не перевищує чотири.

Для складних реакцій, в яких бере участь велика кількість молекул і паралельно або послідовно відбуваються кілька процесів, зміна швидкості загальної реакції буде складнішою.

Для гетерогенних реакцій у вираз їх швидкості концентрація твердих речовин не входить, оскільки для гетерогенних систем інтенсивність взаємодії реагуючих речовин зумовлена величиною площі поверхні. Концентрація твердих речовин є сталою величиною і входить у константу швидкості. З кінетичної точки зору реакції класифікуються за молекулярністю та порядком. Молекулярність реакції визначається числом молекул, які беруть участь в елементарному акті хімічної взаємодії. Так, реакції:

N₂O₄ = 2NO₂

I₂ = 2I

є мономолекулярними. Реакція: CO + H₂O = CO₂ + H₂, є бімолекулярною.

Практично не існує реакцій з молекулярністю більшою, ніж три.

Порядок реакції визначається сумою показників степенів концентрацій у виразі закону дії мас. На практиці порядок і молекулярність реакцій співпадають дуже рідко – лише у випадку елементарних одностадійних процесів.

Молекули за низьких температур малоактивні, а в разі нагрівання їх активність збільшується. Щоб молекулі надати активності, слід затратити певну енергію, т.зв. енергію активації, що представляє собою необхідний надлишок енергії, яким повинні володіти молекули, щоб реакція була можливою.

Швидкість реакції можна змінити введенням в реакційну суміш спеціальних речовин. Речовини, які прискорюють швидкість реакції, але не витрачаються в результаті її перебігу, називаються каталізаторами (позитивними каталізаторами). Речовини, які сповільнюють швидкість реакції, називаються стабілізаторами або інгібіторами (негативними каталізаторами). Каталізатори в живих організмах називають ферментами.