Скорость химической реакции |
Реакции
Скачать презентацию |
||
<< Химическая кинетика | Смещение химического равновесия >> |
Автор: Alexandre Katalov. Чтобы познакомиться с картинкой полного размера, нажмите на её эскиз. Чтобы можно было использовать все картинки для урока химии, скачайте бесплатно презентацию «Скорость химической реакции.ppt» со всеми картинками в zip-архиве размером 129 КБ.
Скачать презентациюСл | Текст | Сл | Текст |
1 | Химическая кинетика. Скорость химической реакции - - | 23 | коэффициентами в уравнении). Кинетическое уравнение сложной |
развитие реакции во времени. Лектор Мирошниченко Ю.Ю. | реакции. m A. n B. | ||
2 | План лекции. 1. Основные понятия 2. Классификация процессов | 24 | Пример: Реакцию 2H2(г) + O2(г) = 2H2O(г) провели при одном |
3. Скорость химической реакции 4. Влияние концентрации реагента | давлении, а затем при давлении в 10 раз большем. Как изменилась | ||
на скорость реакции 5. Влияние температуры на скорость 6. | скорость реакции , если кинетическое уравнение сложной цепной | ||
Явление катализа. | реакции имеет вид: V = k [H2]0,4 • [O2]0,3 Решение: При росте Р | ||
3 | Химическая кинетика - раздел химии, изучающий скорость и | в 10 раз [H2] и [O2] ув-ся в 10 раз, тогда V1 = | |
механизмы химических реакций Термодинамика - наука о | k(10[H2])0,4(10[O2])0,3 = 100,7 Ответ: Cк-ть увел-сь в 100,7, | ||
макросистемах Химическая кинетика рассматривает их механизм | т.е. в 5 раз. | ||
реакций на уровне отдельных частиц Кинетика и термодинамика дают | 25 | Физ. смысл k вытекает из V = k C ? C При конц-циях реагентов | |
целостное представление о закономерностях протекания реакций. | CA = CB = 1 моль/л - это удельная скорость реакции Константа при | ||
4 | 1) гомогенные - протекающие по всему объему реагирующих | постоянной to зависит только от природы веществ и не зависит от | |
веществ 2) гетерогенные - протекающие на границе фаз 3) | их концентрации Размерность К n=0, [K] = [моль/лс] n=1, [K] = | ||
топохимические c изменением структуры реагирующих твердых в-в | [1/с] n=2, [K] = [л/мольc]. Константа скорости реакции. a A. b | ||
Пример: разложение карбонатов при to CaCO3 (кр)=CaO(кр)+CO2 | B. | ||
(газ). Классификация процессов по фазовому составу. | 26 | Время полупревращения (t1/2) для реакций называют периодом | |
5 | Механизм реакций - совокупность элементарных стадий | полураспада (не зависит от начальной концентрации вещества) n = | |
слагающих процесс Простой процесс - протекает в одну стадию | 0; t1/2 = C0/2k n = 1; t1/2 = 0,69/k n = 2; t1/2 = 1/C0k. Период | ||
(реагент ? продукт) Сложный процесс – многостадийный (реагент ? | полупревращения. | ||
промежуточные продукты ? конечный продукт). Классификация по | 27 | зависит от удельной поверхности и концентраций реагентов в | |
механизму реакции. | газовой фазе или в растворе V=kSуд(реаг)С(реаг) Пример: | ||
6 | Молекулярность реакций. По числу молекул одновременно | CaO(к)+CO2(г)=CaCO3(г) V=kSуд(CaO)С(CO2) Sуд(CaO) – уд. | |
участвующих в хим. превращении простые реакции делятся на: | поверхность оксида. Скорость гетерогенных реакций. | ||
Мономолекулярные N2O4 = 2NO2 Бимолекулярные NO + H2O = NO2 + H2 | 28 | Уд. поверхность по ходу реакции мало изменяется , поэтому ее | |
Тримолекулярные 2NO + Cl2 = 2NOCl. | объединяют с конст. скорости р-ции Пример: записать кинетическое | ||
7 | Сложные реакции делятся по механизму на: последовательные | уравнение гетерогенной реакции: C(к) + O2(г) = CO2 (г) | |
2N2O5 = 4NO2 + O2 1) N2O5 = N2O3 + O2 2) N2O3 + N2O5 = 4NO2 | объяснить, почему на тепловых электростанциях уголь перед | ||
Параллельные 3KClO4 + KCl 4KClO3 4KCl + 6O2. | сжиганием измельчают Ответ:V = kSуд(C)С(O2) или V =ki С(O2). | ||
8 | Это реакции, в которых возникают промежуточные активные | 29 | Константа равновесия с позиции кинетики. Для простой |
частицы, вызывающее большое число (цепь) превращений исходной | обратимой реакции: аА+bВ сС+dД V = Vпр–Vобр = kпрC C –kобрC C В | ||
молекулы Пример: H2+Cl2 = 2HCl Cl2 = 2Cl• H2 + Cl• = HCl + H• H• | состоянии равновесия: Vпр = Vобр; kпр[A]a[B]b = kобр[C]c[Д]d. a | ||
+ Cl2 = HCl + Cl• и т.д. Цепные - неразветвленные р-ции. h? | A. b B. c C. d D. | ||
9 | Н2 + 0,5О2 = Н2О Зарождение цепи: Н2+ О2 = 2ОН? Развитие | 30 | Зависимость скорости от температуры. (Правило Вант-Гоффа) |
цепи: ОН? + Н2 = Н2О + Н? Разветвление цепи: Н?+О2 = ОН? + ?О? | При увеличении температуры на 10 градусов скорость простой | ||
?О? + Н2 = ОН? + Н? Обрыв цепей: ОН? + ОН? ? Н2О2 ?О? + ?О? ? О2 | реакции возрастает в 2 ? 4 раза: Т ? Т0 , ? - темпер-ый коэф-т. | ||
Обрыв цепи осуществляют ингибиторами [Pb(C2H5)4 , добавляемый в | 31 | Теория активации Аррениуса. Хим. реакция может происходить | |
бензин]. Цепные - разветвленные реакции. | только при столкновении активных частиц, т.е. тех, которые | ||
10 | Лимитирующая стадия. Это самая медленная стадия в сложном | обладают характерной для данной реакции энергией, необходимой | |
процессе и скорость ее протекания определяет (лимитирует) | для преодоления сил отталкивания между электронными оболочками | ||
скорость всего процесса. | частиц. | ||
11 | Это число элементарных актов взаимодействия, происходящих в | 32 | Энергия активации (Еа, кДж/моль) – это избыточный запас |
единицу времени в единице объема для гомогенных реакций или на | энергии молекулы над средне статистическим запасом энергии, | ||
единице поверхности раздела фаз для гетерогенных реакций: vгом = | позволяющий молекуле реализовать хим. взаимодействие. | ||
= ? vгетер =. Скорость химической реакции. ?n S?t. ?n V?t. ?C | 33 | Cогласно молекулярно-кинетической теории газов для каждой | |
?t. | системы существует порог энергии Еа , начиная с которого энергия | ||
12 | Скорость как функция изменения концентрации. Взаимодействия | достаточна для протекания реакции Еа меняется от 0 до | |
атомов и молекул фиксировать невозможно, поэтому о скоростях | 500кДж/моль. | ||
реакций судят по изменению различных параметров: концентрации | 34 | Еа - велика, скорость реакции – мала Еа – мала, скорость – | |
реагентов или продуктов за определенный промежуток времени, (а | велика Уравнение Аррениуса. | ||
также массы, давления, объема, окраски, электропроводности, и т. | 35 | Предэкспоненциальный множитель (А) дает некоторую | |
д.). | характеристику полного числа столкновений. Доля результативных | ||
13 | Скорость средняя и мгновенная. Средняя скорость: Мгновенная | столкновений. Предэкспонента и экспонента. | |
скорость: С2. ?C ?t. С1. t1. t2. dC dt. ?C. ?t. | 36 | Распределение молекул газа по их энергии при различных to | |
14 | dCD dt. dCB dt. dCC dt. dCA dt. Для реакции в общем виде | (Исследования Максвелла – Больцмана). При ув-ии to доля молекул, | |
скорость химической реакции с учетом стех-ких коэффициентов: aA | имеющих энергию ? Еа ув-ся Это приводит к увеличению скорости. | ||
+ bB = cC + dD Vt = - = - = =. | 37 | Энергетический профиль экзотермической реакции. А…В – | |
15 | Общая закономерность. Скорость химической реакции, | активир. комплекс Е1, Е2,,,, Е3 - средняя энергия молекул | |
проводимой без добавления реагентов извне, максимальна в начале | реагентов, продуктов, переходного состояния Еа = Е3 - Е1 - | ||
(конц-ции реагентов мах) и минимальна в конце (конц-я реагентов | энергия активации. Еа` - энергия активации обратной р-ции. ЕIа. | ||
- мin). | 38 | 2HI ? H2 + I2 I I I I. Промежуточный активированный | |
16 | Реакции, скорость которых постоянна: Автокаталитические | комплекс. H H H H Реагенты Активированный Продукты комплекс. | |
реакции - скорость возрастает скорость возрастает в некоторые | 39 | Определение энергии активации. | |
промежутки времени от начала реакции (продукты реакции являются | 40 | Графическое определение Еа. Еа и А находят из графика в | |
её катализаторами) Автоколебательные реакции - скорость то | аррениусовских координатах (ln k?1/Т) ln k lnА ? | ||
ум-ся, то ув-ся. | 41 | Термический светом ионизирующее излучение ?, - излучение | |
17 | Факторы, влияющие на скорость реакции. Природа Концентрация | корпускулярные и др. Механохимическая звуковая активация. | |
веществ Температура Катализаторы На скорость гетерогенных р-ций | Способы активации молекул. | ||
кроме того влияет величина поверхности, т.е. размер частиц | 42 | Катализ. | |
твердого вещества На скорость цепных реакций – размеры и форма | 43 | Катализ – это явление ускорения реакции под действием | |
реакционного сосуда. | веществ не расходующихся в реакции Каталитические реакции – это | ||
18 | Влияние природы и концентрации реагентов на скорость | реакции, в которых изменяется путь при неизменных реагентах и | |
реакций. Закон действующих масс К. Гульдберг, П. Вааге (1867), | продуктах. | ||
Я. Вант-Гофф (1877) Скорость простой реакции при постоянной | 44 | Катализатор – это вещество, которое многократно участвует в | |
температуре пропорциональна произведению концентраций реагентов | промежуточных стадиях реакции, но выходит из нее химически | ||
в степени их стехиом-х коэффициентов. | неизменным Еа промежуточных стадий с участием катализатора | ||
19 | В общем случае: aA + bB + dD + ..... V = kC ? C ? C ? ...... | меньше, чем Еа р-ции без катализатора. | |
a A. d D. b B. | 45 | Энергетический профиль реакции. А + В = АВ (без | |
20 | Для простой реакции: аА + bВ = сС +dD математическое | катализатора) А+ В + К?[AK] + В?[AKB] ? AB + K (с кат.). | |
выражение ЗДМ: V = k C C V – скорость реакции k – константа | 46 | 2HI = H2+ I2; Еа=184 кДж/моль Еак = 69 кДж/моль в | |
скорости реакции CA и CB – молярные конц-ции реаг-в а и b – | присутствии кат-ра (Pt), тогда при 500 К: | ||
кинетический порядок реакции по веществу А и В соответственно. | 47 | Гомогенный катализ. (кат-р и реагент образуют одну фазу) | |
Кинетическое уравнение. a A. b B. | Пример: получение SO3 окислением SO2 в технологии получения | ||
21 | Пример записи кинетического уравнения простой реакции. 1) | H2SO4 Катализатор NO2 ; все вещества - газы 1) SO2 + NO2 = SO3 + | |
C2H5OH = C2H4 + H2O V=kС(C2H5OH) 2) 2HI = H2 + I2 V = k С2(HI) | NO 2) NO + 1/2О2 = NO2 SO2 + 1/2О2 = SO3. | ||
3) 2NO + Cl2 = 2NOCl V = k C2(NO)C(Cl2) Общий кинетич-й порядок | 48 | Гетерогенный катализ. Получение H2SO4 с помощью Pt кат-ра | |
простой реакции равен ее молекулярности. | SO2 (г) + 1/2О2 (г) = SO3 (г) Эффективность гетерогенных кат-ров | ||
22 | V а) n=0 v б) n=1 v в) n>1. Графическое определение n. V | больше чем гомогенных Скорость реакций в гомогенном катализе | |
= = f(с). 0 c 0 c 0 c. dc dt. | зависит от концентрации кат-ра, а для гетерогенного - от его | ||
23 | аА + bВ=сС + dD V = k C C m и n – небольшие целые или | удельной поверхности. | |
дробные числа, определяются опытным путем (не совпадает с | |||
«Скорость химической реакции» | Скорость химической реакции.ppt |
«Реакции веществ» - Задание №7. Горение стальной проволоки в кислороде. Признак химической реакции: изменение цвета вещества с оранжевого на металлический. Не смогешь – кого винить? 6 класс «Металлы и неметаллы»». Составьте уравнения реакций по названию веществ. Напишите уравнение данной химической реакции. 1. Цинк + хлорид водорода = хлорид цинка + водород.
«Классификация реакций» - Реакция соединения кислотного оксида фосфора(V) с водой: 4р + 5о2 = 2р2о5 + q. Взаимодействие сульфата хрома(III) с гидроксидом калия: 6. По направлению: Классификация химических реакций: Введение. Оглавление. Эндотермические реакции – реакции, протекающие с поглощением энергии во внешнюю среду. Взаимодействие щелочного металла натрия с водой:
«Уравнения химических реакций» - Единство содержания и методики преподавания. К.Д.Ушинский /19.02.1824 – 22.12.1870/. А) действие на соду кислотой. Реакция соединения; обратимые и необратимые реакции; каталитические и некаталитические реакции. Учебно-методический комплект. Количество воды в организме зависит от возраста. Измерьте температуру воды.
«Электролитическая диссоциация» - Урок - лекция. Демонстрационный эксперимент. В одну из пробирок прилить ацетон, в другую – воды. Механизм диссоциации веществ. Соли диссоциируют на ионы металла и кислотного остатка + - NaCI = Na + CI + -2 Na2SO4 = 2Na + SO4.
«Электролитическая диссоциация солей» - Что такое основание в свете теории электролитической диссоциации? NaOH, Ba(OH)2, NH4OH, Al(OH)3. 1. Металл + соль 2. Соль + щелочь 3. Соль + кислота 4. Соль + соль. Химические свойства солей. Задание 3. С какими из перечисленных веществ реагирует раствор гидроксида натрия? А) СаO, Zn(OH)2, MgCO3 В) Cr(OH)3, Al(OH)3, Сa(OH)2 С) NaOH, KOH, NH4Cl Д) CO2, HCl, FeOHCO3.
«Типы химических реакций» - Химические реакции происходят: при смешении или физическом контакте реагентов самопроизвольно при нагревании при участии катализаторов действии света электрического тока механического воздействия и т. п. При разрыве химических связей в реагентах выделяется энергия, которая, в основном, идет на образование новых химических связей.