Тема: Химическая кинетика и катализ
Химическое равновесие
Вопросы для самоподготовки:
Предмет химической кинетики.
Химическая кинетика или кинетика химических реакций — раздел физической химии, изучающий закономерности протекания химических реакций во времени, зависимости этих закономерностей от внешних условий, а также механизмы химических превращений.
Предметом химической кинетики является изучение всех факторов, влияющих на скорость как суммарного процесса, так и всех промежуточных стадий.
Приведите определение понятия скорости химической реакции.
Скорость химической реакции - эта величина определяет, как изменяется концентрация компонентов реакции с течением времени.
Скорость химической реакции — величина всегда положительная, поэтому если она определяется по исходному веществу (концентрация которого убывает в процессе реакции), то полученное значение умножается на −1.
Например, для реакции скорость можно выразить так:
A + B → C + D,
Также был сформулирован закон действующих масс, согласно которому скорость химической реакции в каждый момент времени пропорциональна концентрациям реагентов, возведённым в некоторые степени.
Приведите формулировку и математическое выражение закона действия масс.
Закон действующих масс гласит, что скорость элементарной химической реакции пропорциональна произведению концентраций реагентов в степенях, равных стехиометрическим коэффициентам в уравнении реакции.
ИЛИ
Закон действующих масс - скорость химической реакции в каждый момент времени пропорциональна концентрациям реагентов, возведённым в некоторые степени.
|
|
А+В ® продукты реакции
v = k c A c B, где
где v -скорость реакции;
c A и c B - концентрации веществ А и В, моль/л;
k - коэффициент пропорциональности, называемый константой скорости реакции.
Физический смысл константы скорости реакции k следует из уравнения закона действующих масс: k численно равна скорости реакции, когда концентрации каждого из реагирующих веществ составляют 1 моль/л или их произведение равно единице.
Дайте определение и укажите физический смысл удельной скорости реакции.
Константа скорости реакции (удельная скорость реакции) — коэффициент пропорциональности в кинетическом уравнении.
Физический смысл константы скорости реакции k следует из уравнения закона действующих масс: k численно равна скорости реакции при концентрации каждого из реагирующих веществ равной 1 моль/л.
НЕ ОБЯЗАТЕЛЬНО ПИСАТЬ
Константа скорости реакции зависит от температуры, от природы реагирующих веществ, от катализатора, но не зависит от их концентрации. Для реакции вида 2А+2В->3C+D скорость образования продуктов реакции и скорость расходования реагентов могут быть представлены как:
Таким образом, чтобы избежать использования нескольких форм записи скорости для одной и той же реакции используют химическую переменную, которая определяет степень протекания реакции и не зависит от стехиометрических коэффициентов:
где ν - стехиометрический коэффициент. Тогда скорость реакции:
где 
- объем системы.