(СКОРОСТЬ ХИМИЧЕСКИХ РЕАКЦИЙ)
Таблица 4
Под скоростью химической реакции (Jх.р.) понимают изменение концентрации реагирующих веществ в единицу времени.
|
|
ХИМИЧЕСКИЕ РЕАКЦИИ
 |
Гомогенные Гетерогенные
в одной фазе в разных фазах
 |
ФАКТОРЫ, ВЛИЯЮЩИЕ НА Jх.р.:
1.Концентрация (давление),С (р) –
ЗАКОН ДЕЙСТВУЮЩИХ МАСС (ЗДМ).
Скорость химической реакции прямо пропорциональна произведению концентраций реагирующих веществ в степенях их стехиометрических коэффициентов.
nA + mB ®qC
 |
J = [A]n * [B]m *k
 |
[A] и [B] – концентрации веществ;
n и m – стехиометрические коэффициенты;
k – константа скорости химической реакции.
k = J, если [A] = [B] = 1моль/л
ЗДМ справедлив для газообразных веществ и жидких растворов.
 |
2. Температура.
ПРАВИЛО ВАНТ-ГОФФА.
При повышении температуры на каждые 10°С скорость реакции возрастает от 2 до 4 раз
t°2 – t°1
Jt2 = Jt 1* g
g (2 – 4) раза на 10 °С.
Химическое равновесие
Таблица 5
 | |||
 |  |
ХИМИЧЕСКИЕ РЕАКЦИИ
 |  |
НеобратимыеОбратимые
до конца (до завершения) ®в двух взаимнопро-
(®), если образуется: тивоположных нап-
а) осадок; равлениях ()
б) газ;
в) слабый электролит.
Химическое равновесие – такое состояние системы, когда скорость прямой реакции равна скорости обратной реакции (J1 = J2), а концентрации всех веществ в системе становятся постоянными.
|
(1)
 |
J J1 пр.
J1 = J2
 |
J2 обр
. t
Константа равновесия (К.р.)
Гомогенная реакция Гетерогенная реакция
|
|
2 NO(Г) +O2(Г) «2NO2(Г) Ca CO3(ТВ) «CaO(ТВ) + CO2(Г)
1. J1 = J2 (ЗДМ) 1. J1 = J2 (ЗДМ)
2. J1 = [NO]2 *[O2]*k1 2. J1 = k1
3. J2 = [NO2]2 *k2 3. J2 = [СO2] *k2
4. [NO]2 *[O2] *k1 = [NO2]2 *k2 4. k1 = [СO2] *k2
5. т.к. k1 и k2 – const, то 5. т.к. k1 и k2 – const, то
6. k1[NO2]2 6. k1[СO2]
k2 [NO]2 *[O2] k2 1
k1k1
k2 Р k2 р
7. [NO2]2 7. КР = [CO2]
Р [NO]2 *[O2]
 |  | ||||
 |
[C]q *[D]p для химической реакции (1)
Р [A]n *[B]
 | |||
|
Смещение химического равновесия.
Таблица 6
Принцип Ле Шателье: если изменить одно из условий (С,р,Т), при которых система находилась в состоянии равновесия, то, равновесие смещается в сторону той реакции, которая противодействует произведённому изменению.
1. Влияние концентрации:
3 H2 + N2 «2 NH3 3 H2 + N2 «2 NH3
[H2] [H2]¯
[N2] [N2] ¯
[NH3] [NH3] ¯
2. Влияние давления:
3 H2 + N2 «2 NH3
3 +1 = 4 моль 2 моль
р р¯
р
р¯
3. Влияние температуры:
3 H2 + N2 «2 NH3 (- D Н х.р.) Þ экзотермическая реакция
t°¯ t°
t°
t°¯
C исходная = С равновесная + С израсходованная к моменту равновесия
С равновесная = С исходная – С израсходованная к моменту равновесия
|
РЕШЕНИЕ ТИПОВОЙ ЗАДАЧИ ПО ТЕМЕ:
«ХИМИЧЕСКАЯ КИНЕТИКА»
Задача № 1.
Равновесие гомогенной системы: 2 NO + O2 «2 NO2, - установилось при следующих концентрациях веществ:
[NO]p. = 0,8 моль/л., [O2]p.= 0,6 моль/л, [NO2]p. = 0,4 моль/л Вычислите исходные концентрации NO и O2.
Дано: 2 NO + O2 «2 NO2
[NO]p. = 0,8 моль/л, Решение:
[O2]p.= 0,6 моль/л, 1. Cисх. = С равн. + С израсх к моменту равновесия
[NO2]p. = 0,4 моль/л 2. Определим сколько моль NO и О2 израсхо-
[NO]исх. =? довано к моменту равновесия.
[O2]исх =?
|
|
Согласно уравнению реакции:
2 моль NO вступает в химическую реакцию и образуется 2 моль NO2
X моль NO - 0,4 моль NO2
[NO] израсх. = 2 *0,4/2 = 0,4 моль
1 моль O2 вступает в химическую реакцию и образуется 2 моль NO2
Х моль О2 – 0,4 моль NO2
[O2] израсх. = 0,4/2 =0,2 моль
3. [NO] исх. = 0,8 +0,4 =1,2 моль/л
[O2] исх. = 0,6 + 0,2 = 0,8 моль/л
Ответ: [NO]исх. = 1,2 моль/л, [O2] исх. = 0,8 моль/л