Государственное образовательное учреждение высшего

профессионального образования

“Алтайский государственный технический университет

имени И.И. Ползунова"

Бийский технологический институт

Т.И. Макрушина, А.Л. Верещагин

Химическая кинетика

Методические рекомендации по выполнению

лабораторных работ для студентов специальностей

120100, 130400, 190900, 351100, 170600, 060800,

071900, 171200, 17150, 230100, Изучающих

курс "Химия", для всех форм обучения

Барнаул 2004

УДК 546 (075.5)

Макрушина Т.И., Верещагин А.Л. Химическая кинетика. Методические рекомендации по выполнению лабораторных работ по курсу "Химия".

Алт. гос. тех. ун-т БТИ. – Бийск.

Изд-ство Алт. гос. тех. ун-та, 2004. – 48 с.

Усложнение учебного материала в связи с изменениями принципов построения учебных курсов потребовало в последние годы интенсификации обучения и существенного развития самостоятельной учебной деятельности студентов.

Данные методические рекомендации включает в себя систему методической документации, которая обеспечивает модульно–рейтинговую технологию обучения по курсу "Химия". Методические рекомендации предназначены для студентов специальностей 120100 – Технология машиностроения, 130400 – Ракетные двигатели, 190900 – Информационно – измерительная техника; 351100 – Товароведение и экспертиза товаров, 170600- Машины и аппараты пищевых производств, 071900 – Информационные системы и технологии, 171200 – Автоматизированное производство химических предприятий, 171500 – Высокоэнергетические устройства автоматических систем, 230100 – Эксплуатация и обслуживание транспортных технологических машин и оборудования..

Рассмотрено и утверждено на заседании кафедры прото-кол № 11 от 15.01.2004 г

Рецензент: к.х.н., доцент кафедры ХТОСА Орлова З.В.

 БТИ Алт. ГТУ, 2004

Введение

Кинетикой химических реакций называется учение о скорости их протекания, механизме химического взаимодействия и зависимости их от различных факторов. Эти вопросы представляют большой практический и теоретический интерес. Разные реакции совершаются с самыми различными скоростями.

Предсказания химической термодинамики наиболее верны в своей «запрещающей» части. Если, например, для реакции N₂+O₂ = 2NO G⁰ = +176кДж, то эта реакция не пойдет самопроизвольно, и никакой катализатор ей не поможет. Известный заводской процесс получения NO из воздуха требует огромных затрат энергии и неравновесного процесса («закалка» продуктов быстрым охлаждением после пропускания смеси газов через электрическую дугу).

С другой стороны, далеко не все реакции, для которых G < 0, «спешат» осуществиться на практике. Куски каменного угля могут веками лежать на воздухе, хотя для реакции:

C+O₂ = CO₂ G⁰ = - 395 кДж.

Химические реакции протекают с различными скоростями. Некоторые из них полностью заканчиваются за малые доли секунды, другие осуществляются за минуты, часы, дни, известны реакции, требующие для своего протекания несколько лет, десятилетий и еще более длительных отрезков времени. Кроме того, одна и та же реакция может в одних условиях, например, при повышенных температурах, протекать быстро, а в других — например, "при охлаждении — медленно; при этом различие в скорости одной и той же реакции может быть очень большим.

Знание скоростей химических реакций имеет очень большое научное и практическое значение. Например, в химической про­мышленности при производстве того или иного вещества от ско­рости реакции зависят размеры и производительность аппаратуры, количество вырабатываемого продукта.

Предсказание скорости химической реакции, а также выяснение зависимости этой скорости от условий проведения реакции осуществляет химическая кинетика – наука о химическом процессе, его механизме и закономерностях протекания во времени.