Оқушылар үшін. Аммиактың тотығу реакциясының теңдеуі 4NH3 + 3O2=2N2+6H2O 8,96л аммиак тотыққанда (қ.ж) 15,4 кДж жылу бөлінеді. Су түзуге қажетті жылу 286,6 кДж. Аммиак түзуге қажетті жылу мөлшерін есепте.
48г темір (ІІІ) оксидін алюминиймен тотықсыздандырғанда 247,3 кДж жылу бөлінетін болса, темір (ІІІ) оксидін түзуге қажетті жылу қандай болатынын есепте. Алюминий оксидін түзуге қажетті жылу мөлшері 1643 кДж. Реакция теңдеуі мынандай:
Fe2O3 + 2Al = 2Fe + Al2O3
Күні: 11-сынып Химиялық реакцияның жылдамдығы. 19 - сабақ Сабақтың мақсаты: Химиялық реакция жылдамдығының әрекеттесуші заттардың мөлшерінің уақыт бірлігі ішіндегі өзгерісімен сипатталуын түсіндіру. Әдістемелік нұсқау: Химиялық реакцияның жылдамдығын және олардың жүру механизмін зерттейтін ғылым саласын химиялық кинетика деп атайды. Гомогендік реакциялардың жылдамдығы реакцияға қатынасатын заттардың белгілі бір көлемдегі (ν) зат мөлшерінің уақыт бірлігіндегі (Δt) өзгерісімен (Δν) сипатталады.
(1)
болғандықтан ;
Химиялық реакцияның жылдамдығы сәйкес стехиометриялық коэффициенттер дәрежесінде алынған әрекеттеуші заттардың концентрациясына тура пропорционал.
k·C·C
Реакцияның жылдамдығына температураның әсері эмпирикалық Вант – Гофф ережесімен анықталады.
Температураны әрбір 10ºС көтерген сайын реакцияның жылдамдығы шамамен 2-4 есе артады.
Бұл санды реакцияның температуралық коэффициенті деп атайды. γ (гамма)
Вант – Гофф ережесін математикалық түрде былай өрнектейді.
γ – реакция жылдамдығының температуралық коэффициеценті.
Есеп шығару: А + В=АВ реакциясының жылдамдығының А және В заттарының концентрациясына тәуелділігін сипаттайтын әрекеттесуші массалар заңының математикалық өрнегін анықтау керек. а) А және В – газ тәрізді заттар. б) А және В – бір-бірімен шексіз орналасатын сұйықтар болса,
в) А және В – ерітіндіде еріген заттар болса,
г) А – қатты зат
В – газ немесе ерітіндіде еріген зат.
Шешуі: Газ тәрізді заттар үшін концентрацияның орнына қысымды алуға болады.
а) k·РА·РВ б) k[А][В] немесе k·CА·СВ в) k[А][В] немесе k·CА·СВ г) Егер А– қатты зат
В– ерітіндіде еріген болса,
k[В] немесе k·CA 2-Есеп N2 + 3H2 =2NH3 жүйесінде тура реакцияның жылдамдығы 100 есе өсу үшін сутектің концентрациясын қанша есе көбейту керек?
Шешуі: Реакцияның жылдамдығының концентрацияға тәуелділігін сипаттайтын әрекеттесуші массалар заңының өрнегі:
k[N2][H2]3 Реакция жылдамдығының 100 есе өсу сутектің концентрациясын х есе өсіру керек десек,
k[N2][хH2]3=х3 k[N2][H2]3 сонда
демек, х3=100 х=4,64 есе
3-Есеп Азот (ІV) оксидінің түзілу реакциясының
2NO+O2 = 2NO2 жылдамдығының 1000 есе өсу үшін қысымды қанша есе артттыру керек?
Шешуі: Реакция жылдамдығының концентрацияға (газдар үшін) тәуелділігін сиппаттайтын әрекеттесуші массалар заңының өрнегі:
k· ·
Қысымның әсері реакцияға қатынасатын барлық газ тәрізді заттар үшін бірдей.
Берілген реакцияның жылдамдығы 1000 есе өсіру үшін қысымды х есе арттыру керек.
сонда: х3=1000
х=100 есе.
4 –Есеп А + В= С реакциясына қатынасатын А затының бастапқы концентрациясы 0,42 моль/л, ал 10 сек. өткеннен кейінгі концентрациясы 0,32моль/л. Реакцияның орташа жылдамдығын анықтау. Бұл уақыт ішінде В және С заттарының концентрациясы қалай өзгереді?
Шешуі: Орташа жылдамдық : немесе
Реакция теңдеуі бойынша 1 моль А заты 1 моль В затымен әрекеттесіп, 1 моль С затын түзеді. Демек, 10 сек ішінде В затының концентрациясы 0,1 моль/л кеміді, сол кезде түзілген С затының концентрациясы 0,1моль/л болды. 5-Есеп Температуралық коэффициенті 2-ге тең реакция 800С та 16 минут уақытта аяқталады. Бұл реакция 600С және 1200С кездерінде қанша уақыт ішінде аяқталады.
Шешуі: Вант-Гофф ережесі бойынша
Яғни, температураны 800С-тан 1200С-қа дейін көтергенде реакция жылдамдығы 16 есе артады. 1200С-та реакция 1 минутта аяқталады. Ал, температура 800С-тан 600С-қа дейін төмендегенде реакция жылдамдығы 4 есе кеміді. Демек, 600С кезінде рекция 16·4=64 минутта аяқталады.
6-Есеп Реакцияның 200С кезіндегі жылдамдығы моль/л.сек. Егер реакцияның температуралық коэффициенті болса, онда оның 700С кезіндегі жылдамдығы қандай болады?
Шешуі: Вант–Гофф формуласы бойынша
70ºС кезінде реакцияның 20ºС кезіндегі жылдамдығы 32 есе артады. (70º)=0,001
Оқушылар үшін. 1. Температуралық коэффициенті 3-ке тең реакция 500С-та 2 мин 15 секундта аяқталады. 700С-та бұл реакция қанша уақыт ішінде аяқталады. (Жауабы: 15 сек)
2. 300С-та рекция 25 минутта жүреді. Ал, 500С-та 4 минутта жүреді. Рекция жылдамдығының темперетуралық коэффициентін табу керек. (Жауабы: )
3. Реакцияның 00С кезіндегі жылдамдығы 1 моль/л·сек. Егер реакцияның температуралық коэффициенті болса, оның 300С кезіндегі жылдамдығы қандай болады? (Жауабы: 27моль/л·сек)