Химическая кинетика. Химическое равновесие

.

Вопросы:

1. Понятия скорости гомогенной и гетерогенной химических реакций. Факторы, влияющие на скорость реакции: 1) концент-рации веществ; 2) давление; 3) температура; 4) катализатор, ингибитор; 5) природа веществ и их агрегатное состояние.

2. Влияние концентрации (давления) реагирующих веществ на скорость реакции. Закон действующих масс (ЗДМ) – основной закон химической кинетики (Гульдберг и Вааге, 1864-67 г.г.) –

а) для элементарных химических реакций и б) для состояния химического равновесия (в закрытых или обратимых системах). Константа скорости реакции.

Понятия молекулярности и порядка химической реакции.

3. Методы расчета и регулирования скорости химической реакции.

4. Влияние температуры на скорость реакции. Правило Вант-Гоффа и уравнение Аррениуса.

5. Механизмы химических реакций. Стадийность процессов. Лимитирующая стадия. Простые (элементарные) и сложные процессы: последовательные, параллельные, сопряженные и др.

6. Химическое равновесие (истинное и кажущееся). Связь между изменением энергии Гиббса и константой равновесия. Уравнения изотермы и изобары химической реакции. Уравнения Клаузиуса-Клапейрона, Вант-Гоффа.

Влияние изменения внешних условий на состояние химического равновесия.

Принцип Ле Шателье – Брауна.

Самостоятельная работа:

1. Определение константы скорости, скорости и времени протекания химических реакций 1-го и 2-го порядков.

2.Теория активации (активного комплекса) С.Аррениуса.

3. Явление катализа. Катализаторы, ингибиторы и механизм их воздействия.

4.

Скорость гомогенной и гетерогенной химических реакций.

1. Средняя скорость гомогенной химической реакции v^- измеряется изменением концентрации С_М (моль/л) реагирующего вещества в единицу времени: v^- = + ∆С /∆t = + C₂ – C₁ / t₂ – t₁

Мгновенная скорость реакции, т.е. скорость в конкретный момент времени, определяется наклоном касательной (tg α) к кривой зависимости

«С – t» в интересующий нас момент времени.

Для простоты истинную мгновенную скорость на-зывают скоростью реакции.

Cкорость любой химической реакции зависит, прежде всего, от природы реагирующих веществ, а также от условий протекания реакции: концентрации реагентов или давления (газов), температуры реакционной системы,

Химическая реакция может быть простой – одностадийной (элементарной) или сложной – многостадийной, протекающей через ряд элементарных реакций.

Элементарная реакция – единичный акт изме-нения состояния реакционной системы, т.е. взаимодействия реагирующих частиц (причем их количество выражают только целым числом, 1-3).

Если элементарная реакция обратима, то она характеризует протекание 2-х элементарных реакций: в прямом и обратном направлениях.

Основным законом химической кинетики является закон действующих масс Гульдберга и Вааге (1867 г.) – ЗДМ.

Для односторонней (прямой или обратной) реакции ЗДМ формулируется так:

«Скорость элементарной химической реакции

при заданной температуре прямо пропорцио-нальна концентрациям реагирующих веществ в степенях, равных числу взаимодействующих частиц (или их количеству, в молях)».

Математическое выражение этого ЗДМ

для реакции типа aА + вВ = сС + dD:

v = k_s C^a_M (A) C^в_М (В)

Это уравнение называют еще кинетическим уравнением или кинетическим законом дей-ствующих масс.