Методические рекомендации для выполнения практической работы по химии на тему: "Решение задач на определение скорости химических реакций, закон действия масс и правило Вант-Гоффа"

Практическая работа №5

Тема: «Решение задач на определение скорости химических реакций, закон действия масс и правило Вант-Гоффа»

Цель: Научиться решать задачи на определение скорости химических реакций, закон действия масс и правило Вант-Гоффа.

Теоритическая часть:

скорость химической реакции – это изменение количества вещества в единицу времени в единице объема:

      ∆ n                            n                       ∆с 

Ѵ= —       , но так как — = с, то Ѵ= ± —

       V∙∆t                        V                       ∆t

∆с = с2-с1 

Единица измерения скорости химической реакции обычно моль/л∙с.

Если в реакции участвует твердое вещество (гетерогенная реакция), то взаимодействие веществ происходит не по всему объему. А только на поверхности твердого вещества, поэтому:

       ∆с

Ѵ= —   ,   

      S∙∆t

где S –площадь поверхности соприкосновения веществ

Правило Вант-Гоффа: при повышении температуры на каждые 10ºС скорость реакции увеличивается в 2-4 раза:

Математически правило Вант-Гоффа выражается формулой:

где: – температурный коэффициент;– скорость химической реакции при температурах  соответственно.

По закону действующих масс скорость реакции, уравнение которой А+В=С может быть вычислена по формуле:       v₁= k₁C_AC_B, а скорость реакции, уравнение которой А+2В=С, может быть вычислена по формуле: v₂= k₂C_AC_B² В этих формулах: C_A и C_B – концентрации веществ А и В (моль/л), k₁ и k₂ – коэффициенты пропорциональности, называемые константами скоростей реакции. Эти формулы также называют кинетическими уравнениями.    

Решение расчетных задач

Задача № 1. В некоторый момент времени концентрация хлора в сосуде, в котором протекает реакция H₂ + Cl₂ = 2HCl, была равна 0,06 моль/л. Через 5 сек концентрация хлора составила 0,02 моль/л. Чему равна средняя скорость данной реакции в указанный промежуток времени?

Дано:	Решение:
C1 (Cl2) = 0,06 моль/л C2 (Cl2) = 0,02 моль/л ?t = 5 сек	Ответ: V = 0,008 моль/л.с.
V = ?

Задача № 2. Как изменится скорость реакции при повышении температуры от 55? до 100?С, если температурный коэффициент скорости этой реакции равен 2,5?

Дано:	Решение:
	Ответ: скорость реакции увеличивается в 43,7 раза.

Задача № 3. При повышении температуры на 30?С скорость некоторой реакции увеличивается в 64 раза. Чему равен температурный коэффициент скорости этой реакции?

Дано:	Решение:
	Ответ: температурный коэффициент скорости реакции равен 4.

    Задача №4.

Запишите кинетическое уравнение для следующих уравнений реакций:

А) S(тв) + O₂ (г) = SO₂ (г)

Б) 2SO₂ (г) + O₂ (г) = 2SO₃ (ж)

Решение:

Согласно закону действующих масс, который действует для газов и жидкостей:

υ = к₁ C (O₂)

υ = к₂ C₂(SO₂)·C (O₂)

Задачи НА ОЦЕНКУ «3»

1 вариант

1.       Как изменится скорость химической реакции при повышении температуры от 45˚ до 80˚ С, если температурный коэффициент равен 2?

2.       В растворе протекает реакция А+ В = С. Какова скорость химической реакции, если начальная концентрация А была 0,6 моль/л, а через 20с снизилась до 0,55 моль/л?

3.       При повышении температуры на 60?С скорость некоторой реакции увеличивается в 216 раз. Чему равен температурный коэффициент скорости этой реакции?

4.       Запишите кинетическое уравнение для следующих уравнений реакций:

А) 2NO+O2=2NO2

Б) 2NO + CI₂ = 2NOCI

2 вариант

1.       Температурный коэффициент реакции равен 2,5. Как изменится ее скорость при охлаждении реакционной смеси от изменения температуры от 50 °С до 30 °С?

2.       В растворе протекает реакция А+ В = С. Какова скорость химической реакции, если начальная концентрация А была 0,9 моль/л, а через 40с снизилась до 0,88 моль/л?

3.       При повышении температуры на 50?С скорость некоторой реакции увеличивается в 125 раз. Чему равен температурный коэффициент скорости этой реакции?

4.       Запишите кинетическое уравнение для следующих уравнений реакций:

А) 2Fe + 3CI₂ = 2FeCI₃

Б) 2СО + О₂ = 2СО₂

Задачи НА ОЦЕНКУ «4» и «5»

1 вариант

1.       Как изменится скорость химической реакции при повышении температуры от 45˚ до 80˚ С, если температурный коэффициент равен 2?

2.       Рассчитайте скорость реакции между растворами хлорида калия и нитрата серебра, концентрации которых составляют соответственно 0,2 и 0,3 моль/л, а k=1,5∙10^-3л∙моль^-1∙с^-1

3.       При  температуре 27⁰ С гидролиз сахарозы прошел за 27 минут. За какое время то же количество сахарозы подвергнется гидролизу при  температуре 47⁰ С, если  температурный коэффициент равен 3?

4.       Запишите кинетическое уравнение для следующих уравнений реакций:

А) 2NO+O2=2NO2

Б) 2NO + CI₂ = 2NOCI

2 вариант

1.       Концентрация одного из веществ через 20 с после начала реакции равна 0,1моль/л, а через 30 с – в 2 раза выше. Рассчитайте среднюю скорость.

2.       Как изменится скорость химической реакции при понижении температуры от 45˚ до 20˚ С, если температурный коэффициент равен 4?

3.       При повышении температуры на 50?С скорость некоторой реакции увеличивается в 125 раз. Чему равен температурный коэффициент скорости этой реакции?

4.       Запишите кинетическое уравнение для следующих уравнений реакций:

А) 2Fe + 3CI₂ = 2FeCI₃

Б) 2СО + О₂ = 2СО₂

Выписать утверждения в тетрадь

1. Я узнал(а) много нового.
2. Мне это пригодится в жизни.
3. На уроке было над чем подумать.
4. На все возникшие у меня вопросы я получил(а) ответы

5.     На уроке я поработал(а) добросовестно

Записать вывод.