Презентация "Скорость химических реакций"

Скачать материал

Подписи к слайдам:

Скорость химических реакций.

<number>

Реакции

Гомогенные
Реакции протекают в однородной среде
N2 (газ) + 3H2 (газ) ↔ 2NH3
NaOH(р-р) + HCl(р-р) → NaCl + H2O

Гетерогенные
Реакция идет между веществами,
находящимися в разных
агрегатных состояниях или
между веществами, не
способными образовывать
гомогенную среду
C (тв.) + O2(газ) → CO2
Zn(тв.) + 2HCl(р-р) → ZnCl2 + H2↑

<number>

Скорость гомогенной реакции (υгомог.) определяется изменением количества вещества в единицу времени в единице объёма
υгомог. =
где Δ n – изменение числа молей одного из веществ, (моль);
Δt – интервал времени (с, мин);
V – объем газа или раствора (л)

Δ n

Δt ∙V

ΔC

ΔC – изменение концентрации

<number>

Скорость гомогенной реакции (υгомог.) определяется изменением концентрации одного из веществ в единицу времени

υгомог.

=

ΔC

Δt

моль

[

]

л · с

<number>

Скорость гетерогенной реакции (υгетер.) определяется изменением количества вещества в единицу времени на единице поверхности соприкосновения веществ

υгетер.

Δt ∙ S

Δ n

=

где Δ n – изменение количества вещества (реагента или продукта), (моль);
Δt – интервал времени (с, мин);
S – площадь поверхности соприкосновения веществ (см2, м2)

<number>

Энергия активации Еакт - минимальный избыток энергии, который должна иметь частица (или пара частиц), чтобы произошло эффективное соударение

<number>

Факторы, влияющие на скорость химической реакции

Чем меньше Еакт, тем больше υ;

1. Если Еакт < 40 кДж/моль,
скорость такой реакции очень большая.

FeCl3 + K4[Fe(CN)6] →

Fe4[Fe(CN)6]3
берлинская лазурь

2. Если Еакт > 120 кДж/моль,
скорость таких реакций очень мала

4Fe + 2Н2О + ЗО2 = 2(Fe2O3 • Н2О)

<number>

Если Еакт имеют промежуточные значения
(40 – 120 кДж/моль),
то скорость таких реакций будет средней.

бромная вода

+ С2Н4 →

<number>

Якоб Хендрик Вант-Гофф
1852 – 1911г.г.
Голландский химик. Один из основателей физической химии и стереохимии. Предложил классификацию химических реакций. Установил, что повышении температуры на каждые 100С скорость реакции увеличивается в 2-4 раза.

Температура: при ↑ t на каждые 100 С, υ ↑ в 2-4 раза (правило Вант-Гоффа)
При ↑ t, ↑ количество активных частиц (с Еакт) и их активных соударений.

<number>

Дано:
υt1 = 1 моль/л ∙ ч
γ =3
t1 = 00С
t2 = 300С
Найти: υt2

Факторы, влияющие на скорость химической реакции

Задача 1.
Скорость некоторой реакции при 00С равна 1 моль/л ∙ ч, температурный коэффициент реакции равен 3. Какой будет скорость данной реакции при 300С?

Решение:
υt2 = υt1 ∙ γ Δt/10
υt2 =1∙330 - 0/10 = 33 = 27 моль/л∙ч

Ответ: Скорость данной реакции при 300С будет равна 27 моль/л∙ч

<number>

Концентрация: чем ↑ С, тем чаще происходят соударения и υ ↑.

Закон действующих масс (з. д. м.):
Скорость химической реакции (υх.р.) прямо пропорциональна
произведению концентраций реагирующих веществ,
взятых в степенях их коэффициентов в уравнении реакции

Для реакции mA + nB = C по закону действующих масс:
υ = k ∙ СAm ∙ CBn
где k – константа скорости; С – концентрация (моль/л)

Для газообразных веществ υ х.р. зависит от давления (что аналогично изменению концентрации реагирующих веществ)

Чем ↑ р, тем ↑ υ

<number>

Задача 2.
Реакция идет по уравнению А +2В → С. Во сколько раз и как изменится скорость реакции, при увеличении концентрации вещества В в 3 раза?

Факторы, влияющие на скорость химической реакции

Решение:
А +2В → С
По з.д.м. υ = k ∙ СA ∙ CB2
Пусть СА = а, СВ = в, тогда
υ1 = k ∙ а ∙ в2
υ2 = k ∙ а ∙ 3в2
υ1/ υ2 = а ∙ в2 / а ∙ 9в2 = 1/9

Дано:
↑СВ в 3 раза

Найти:
Как измениться
υх.р.

Ответ: скорость реакции увеличится в 9 раз

<number>

Катализаторы – вещества, которые изменяют механизм реакции, уменьшают Еакт => υ ↑.
▪ Катализаторы остаются неизменными по окончании
реакции
▪ Ферменты – биологические катализаторы, по природе
белки
▪ Ингибиторы – вещества, которые ↓ υ

Для гетерогенных реакций υ зависит:
от состояния поверхности
соприкосновения реагирующих веществ.

H2SO4 + Fe = FeSO4 + Cu

1. Железный гвоздь

2. Железные опилки

Химия - еще материалы к урокам:

Copyright © 2013-2024 "Учителя.com" | Обратная связь: [email protected]