Презентация на тему "Скорость химических реакций"

• 1 слайд

  Скорость химических реакций.
  

• 2 слайд

  2
  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↑
  
  
  
  

• 3 слайд

  3
  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
  

• 4 слайд

  4
  Скорость гомогенной реакции (υгомог.) определяется изменением концентрации одного из веществ в единицу времени
  υгомог.
  =
  ΔC
  Δt
  моль
  [
  ]
  
  л · с
  

• 5 слайд

  5
  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)
  

• 6 слайд

  6
  Энергия активации Еакт - минимальный избыток энергии, который должна иметь частица (или пара частиц), чтобы произошло эффективное соударение
  

• 7 слайд

  7
  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)
  

• 8 слайд

  8
  Если Еакт имеют промежуточные значения
  (40 – 120 кДж/моль),
  то скорость таких реакций будет средней.
  бромная вода
  + С2Н4 →
  

• 9 слайд

  9
  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.
  

• 10 слайд

  10
  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
  

• 11 слайд

  11
  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
  

• 12 слайд

  12
  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
  
  

• 13 слайд

  13
  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