6. Орієнтовна картка для самопідготовки до заняття

(самостійна позааудиторна робота студентів).

Зміст і послідовність дій	Вказівки до навчальних дій
1. Швидкість хімічних реакцій.	1.1. Середня швидкість. 1.2. Миттєва швидкість.
2. Закон діючих мас для швидкості реакції.	2.1. Особливості застосування закону для гомогенних і гетерогенних, простих і складних реакцій. 2.2. Фізичний зміст константи швидкості. 2.3. Залежність швидкості ре­акції від концентрації, тиску, тем­ператури.
3. Молекулярність і порядок реакції.	3.1. Реакції нульового, першого порядку. 3.2. Поняття про механізм реак­ції. Теорія перехідного стану.
4. Залежність константи швидкості реакції від температури.	4.1. Поняття про енергію активації. 4.2. Рівняння Арреніуса. 4.3. Правило Вант-Гоффа. Температурний коефіцієнт швидкості реакції, його особливості для біо­хімічних процесів.
5. Поняття про складні реакції.	5.1. Паралельні, послідовні, оборотні, супряжені реакції. 5.2. Ланцюгові реакції. Поняття про антиоксиданти.

7. Питання для самостійного опрацювання

(самостійна позааудиторна робота студентів).

1) Вибрати з наведених реакцій ті, що є гетерогенними:

1. 2 СО_(г) + О_2(г) = 2 СО_2(г) 2. S_(т) + О_2(г) = SО_2(г)

3. 2 Na_(т) + Сl_2(г) = 2NаСl_(т) 4. Nа₂СO_3(т) + SiО_2(т) = Na₂SiO_3(т) + CO_2(г)

а) 1, 2, 3 б) 2, 3, 4 в) 1, 3, 4 г) 1, 2, 4

2) Вказати, від яких факторів залежить константа швидкості реакції.

а) від температури і концентрації;

б) від природи реагуючих речовин і їх концентрації;

в) від природи реагуючих речовин і температури;

г) від природи реагуючих речовин, температури і концентрації.

3) Вибрати правильне кінетичне рівняння для реакції:

CaCО_3(г) = СаО_(т) + СО_2(г)

а) v = k × [СаСО₃] б) v = k × [CaO] × [CO₂] в) v = k × [СО₂] г) v = k

4) Визначити, як зміниться швидкість реакції 2NO_(г)+O_2(г) = 2NO_2(г) , якщо зменшити реакційний об’єм у 3 рази.

а) зменшиться у 9 разів; в) зменшиться у 27 разів;

б) збільшиться у 9 разів; г) збільшиться у 27 разів.

5) Вказати величину загального порядку реакції: 2NO_(г)+ O_2(г) = 2NO_2(г)

а) 5 б) 3 в) 2 г) 1

6) Розрахувати, у скільки разів зросте швидкість реакції при підвищенні температури з 20 до 70°С, якщо температурний коефі­цієнт швидкості реакції дорівнює 3.

а) 15 б) 81 в) 243 г) 729

Правильні відповіді

1) Правильна відповідь б).

Гетерогенними називаються реакції, реагуючі речовини яких знахо­дяться у різних фазах. Це реакції між газом і рідиною, газом і твердою речовиною, двома рідинами, що не змішуються, або двома твердими речовинами, які завжди утворюють дві різні фази.

2) Правильна відповідь в).

Константа швидкості реакції залежить лише від природи реагуючих речовин і температури, вона дорівнює швидкості реакції за умови одиничних концентрацій реагуючих речовин.

3) Правильна відповідь г).

Оскільки у формальне кінетичне рівняння для гетерогенних реакцій не входять концентрації речовин, що складають конденсовані фази, і у лівій частині рівняння реакції тільки тверда речовина, кіне­тичне рівняння матиме вигляд: v = k. Тобто, з формальної точки зору, швидкість цієї реакції, за умови постійної температури, буде сталою величиною.

4) Правильна відповідь г).

Кінетичне рівняння для реакції матиме вигляд:

v = k × [NO]² × [O₂]

Внаслідок зменшення об’єму концентрація або парціальний тиск кожного з газів збільшується відповідно втричі. Отже, тепер швидкість буде дорівнювати:

Тобто, швидкість реакції зросте у 27 разів.

5) Правильна відповідь б).

Загальний порядок реакції - це сума показників степенів концен­трацій речовин у кінетичному рівнянні. У нашому випадку це 2 + 1 = 3

6) Правильна відповідь в).

Зміна швидкості реакції за правилом Вант-Гоффа залежить від зміни температури згідно з рівнянням:

де: t₁ i t₂ - початкова і кінцева температури;

v_t1 i v_t2 - швидкість початкова і після зміни температури;

g- температурний коефіцієнт швидкості реакції.

Підставивши у рівняння відповідні дані, будемо мати:

або

Тобто, швидкість реакції зросте у 243 рази.