Презентация, доклад по химии на тему Скорость химической реакции

от различных факторов

Быстрые химические процессы: взрывы, ионные реакции в растворах, передача нервного импульса

вещества к объёму – молярная концентрация.
Скорость гомогенной реакции определяется изменением концентрации одного из веществ в единицу времени

«+» - если скорость определяется по продукту реакции;
«-» - если по исходному веществу

реакции за единицу времени на единице поверхности

Взаимодействие происходит только на поверхности раздела между веществами

S – площадь поверхности

ионной и ковалентной полярной связью (неорганические вещества)
-скорость меньше у веществ с ковалентной малополярной и неполярной связью (органические вещества)

υ(Zn + HCl = H2 + ZnCl2) > υ(Zn + CH3COOH = H2 + Zn(CH3COO)2

их строением
-скорость больше у металлов, которые легче отдают электроны (с большим радиусом атома)
-скорость больше у неметаллов, которые легче принимают электроны (с меньшим радиусом атома)

υ(2K + 2H2O = H2 + 2KOH) > υ(2Na + 2H2O = H2 + 2NaOH)

веществ, возведённых в степени равные их коэффициентам:

закон действующих масс

К реакции приводит не каждое столкновение молекул реагентов, а только наиболее сильные столкновения. Лишь молекулы, обладающие избытком кинетической энергии, способны к химической реакции.
С.Аррениус рассчитал долю активных (т.е. приводящих к реакции) соударений реагирующих частиц , зависящую от температуры.

энергию, достаточную для того, чтобы они выбрались из "ямки", перевалили через "барьер" (энергию активации)

процесс превращения неактивных частиц в активные для преодоления энергетического барьера
энергией активации (Еа)

Правило Вант-Гоффа (сформулировано на основании экспериментального изучения реакций)


В интервале температур от 0°С до 100°С при повышении температуры на каждые 10 градусов скорость химической реакции возрастает в 2-4 раза:

v = v0·g∆τ/10

- температурный коэффициент Вант-Гоффа

но сами при этом не расходующиеся. Процесс в присутствии катализатора – катализ. Реакция с катализатором – каталитическая.

ускоряютуменьшая Еа
замедляютувеличивая Еа

12

оно непосредственно определяет их концентрации.
В уравнении Менделеева-Клапейрона:
pV = nRT
p/RT = n/V
n/V = c
p/RT = c
Давление и молярная концентрация газа связаны прямо пропорционально.

раздела фаз; б) скорости реакции на поверхности раздела фаз, которая зависит от площади этой поверхности; в) скорости отвода продуктов реакции от границы раздела фаз.


Стадия, которая протекает наиболее медленно, называется лимитирующей – именно она определяет скорость реакции в целом.

начала реакции концентрация веществ составляла 0,05 моль/л, а через 40 с – 0,04 моль/л.

Дано:
τ1 = 30c
τ2 = 40c
c1 = 0,05моль/л
с2 = 0,04моль/л
Найти: v

Расчёт ведём по исходному веществу,
значит перед формулой ставим знак «-»
υ = -∆с/∆τ
υ = -(с2-с1)/(τ2- τ1)
υ = -(0,04-0,05)/(40-30) = 0,001 (моль/(л∙с))

Ответ: скорость реакции 0,001 моль/(л∙с)

= 5
Найти: v2/v1

2. Как изменится скорость химической реакции 2СО + О2 = 2СО2, если уменьшить объем газовой смеси в 5 раз?

2СО + О2 = 2СО2
1) выражение закона действующих
масс для исходной смеси и после сжатия
v1 = k · c(СО)2 · c(О2)
v2 = k · c(2СО)2 · c(2О2) = k · 25c(СО)2 · 5c(О2) =
= 125k · c(СО)2 · c(О2)
2) отношение скоростей:
v2/v1 = (125k · c(СО)2 · c(О2))/ (k · c(СО)2 · c(О2)) = 125
Ответ: скорость реакции возрастёт в 125 раз

реакции:
v = k∙с(A)∙ с(B)2
2) начальная скорость реакции:
v1 = k · c(А) · c(В)2 = k · 1 ∙ 4 = 4k
3) новые концентрации веществ:
с2(А) = 0,5 ∙ с1(А) = 0,5 ∙ 1 = 0,5 (моль/л)
с2(В) = 2– 2 ∙ с1(А) = 2 – 0,5 ∙ 1 = 1 (моль/л)
4) конечная скорость реакции:
v2 = k · c2(А) · c2(В)2 = k · 0,5 ∙ 1 = 0,5k
5) отношение скоростей:
v1/v2 = 4k/0,5k = 8

Ответ: скорость уменьшится в 8 раз.

3. Во сколько раз уменьшится скорость простой реакции А + 2В = С, когда прореагирует половина вещества А, по сравнению с начальной скоростью? Начальные концентрации: 1 моль/л вещества А и 2 моль/л вещества В.

давление системы увеличить в 2 раз?

Дано:
Давление системы
увеличили в 2 раз
c2(Cl2)/с1(Cl2) = 2
Найти: v2/v1

2Al + 3Cl2 = 2AlCl3
1) выражение закона действующих
масс для исходной смеси и после сжатия
(только для газов)
v1 = k · c(Cl2)3
v2 = k · c(2Cl2)3 = 8 ∙ k ∙ c(Cl2)3
2) отношение скоростей:
v2/v1 = 8 ∙ k ∙ c(Cl2)3/k · c(Cl2)3 = 8

Ответ: скорость реакции возрастёт в 8 раз

υ1 ∙ γ∆τ/10
2) отношение скоростей:
v2/v1 = γ∆τ/10 = 2(150-100)/10 = 25 = 32

Ответ: скорость реакции возрастёт в 32 раза

5. Во сколько раз увеличится скорость химической реакции при повышении температуры от 100° до 150 °С, если температурный коэффициент равен 2?

Дано:
τ1 = 100°С
τ2 = 150°С
γ = 2
Найти: v2/v1

закончится эта реакция при τ =40°C, если температурный коэффициент равен 2?

Дано:
τ1 = 20°С
∆t1 = 2 мин =120 сек
τ2 = 40°С
γ = 2
Найти: ∆t2

1) во сколько раз возрастёт скорость
реакции при повышении температуры с 20°С
до 40°С:
vτ2/vτ1 = γ∆t/10 = 2(40-20)/10 = 22 = 4 (раз)
2) время, за которое закончится эта
реакция при температуре 40°С:
∆t2 = 120 сек : 4 = 30сек

Ответ: реакция закончится за 30 секунд.

9 раз. Найти температурный коэффициент скорости реакции.

Дано:
τ1 = 50°С
τ2 = 30°С
v1/v2 = 9
Найти: γ

Найдём отношение скоростей реакций:
v2/v1 = γ∆τ/10
Составим и решим уравнение:
2 = γ(50°-30°)/10
9 = γ2
γ = 3

Ответ: температурный коэффициент равен 3.