21. Что такое катализ? Что такое гомогенный и гетерогенный катализ? Привести пример расчета во сколько раз увеличится скорость реакции с катализатором и без катализатора?

Катализ - ускорение химических реакций под действием малых количеств веществ (катализаторов), которые сами входе реакции не изменяются

Различают гомогенный и гетерогенный катализ. В случае гомогенного катализа катализатор и реагирующие вещества образуют одну фазу (газ или раствор). В случае гетерогенного катализа катализатор находится в системе в виде самостоятельной фазы.

гомогенный 2SO₂ + O₂= 2SO₃ (1) гетерогенный 2SO₂ + O₂ = 2SO₃

1) катализатор уменьшает энергию активации, изменяя механизм реакции, – она протекает через новые стадии, каждая из которых характеризуется невысокой энергией активации;

2) катализатор не изменяет DН реакции (а также DG, DU и DS);

3) если катализируемая реакция обратимая, катализатор не влияет на равновесие, не изменяет константу равновесия и равновесные концентрации компонентов системы. Он в равной степени ускоряет и прямую, и обратную реакции, тем самым ускоряя время достижения равновесия.

Очевидно, в присутствии катализатора энергия активации реакции снижается на величину DЕ_к . Поскольку в выражении для константы скорости реакции (уравнение 5.10) энергия активации входит в отрицательный показатель степени, то даже небольшое уменьшение Е_а вызывает очень большое увеличение скорости реакции: .

Влияние катализатора на снижение Е_а можно показать на примере реакции распада иодида водорода:

2HI = H₂ + I₂ .

	Еа , кДж/моль	DЕа	(500К)
Без катализатора		-
Катализатор Au			» 3·10^6
Катализатор Pt	59	109	» 10^11

Таким образом, для рассматриваемой реакции уменьшение энергии

активации на 63 кДж, т.е. в 1,5 раза, соответствует повышению скорости реакции при 500 К более чем 10⁶ раз.

22. Какие электрохимические процессы Вы знаете?

Электролиз (переход электрической энергии в химическую) и гальванический элемент (переход химической энергии в электрическую)

23. Электродный потенциал металла, как он определяется? Нормальный водородный электрод и его потенциал. Ряд напряжений металлов и как он делится по активности металлов? Свойства рядя активности металлов. Уравнение Нернста.

Значения электродных потенциалов определяются относительно некоторого электрода, потенциал которого условно принят за нулевой. Таким эталонным электродом выбран водородный в стандартных условиях.

Потенциал водородного электрода равен 0. Нормальный водородный электрод представляет собой платиновую пластину, погруженную в однонормальный раствор сильной кислоты, насыщенный молекулярным водородом ( Рн, 1 атм) при 25 С. Нормальный водородный электрод состоит из платиновой пластинки, на которую электролитически наносят слой платиновой черни. Платиновая чернь, представляющая собой платину в тонко дисперсном состоянии, обладает способностью абсорбировать газообразный водород

До алюминия - активные, до водорода - средней активности, после водорода неактивные металлы.

Свойства ряда напряжений:

1. Более активный металл вытесняет менее активный.

2. Все металлы, стоящие до водорода вытесняют водород из растворов кислот (кроме HNO₃)

3. Чем выше порядок (левее) тем большей восстановительной активностью обладает металл.

- уравнение Нернста, F=96500 Кл/моль, n - число принятых или отданных электронов, R - универсальная газовая постоянная