К., Касенова Н. Б. Бейорганикалық химиядан зертханалық жұмыстар
жүктеу/скачать 2,71 Mb.
|
Бейорганикалық химиядан зертханалық жұмыстар методичка
ЗЕРТХАНАЛЫҚ ЖҰМЫС №6Химиялық кинетика. Химиялық тепе-теңдік Жұмыстың мақсаты: Химиялық реакцияның жылдамдығына әртүрлі факторлардың әсерін тексеру. Маңызды түсініктер. Химиялық реакция жылдамдығы. Катализатор. Гомогенді реакция. Гетерогенді реакция. Жылдамдық константасы. Тура және кері реакция. Динамикалық тепе-теңдік. Тепе-теңдік константасы және Гиббс энергиясының арақатынасы. Тепе-теңдікконстантасына температураның әсері. Ле Шателье принципі. Тепе-теңдік күйіне қысым, температура және реагент концентрацияларының әсері. ! Білу керек. 1.Химиялық реакция жылдамдығы түсінігін ұғыну. 2.Гомогенді және гетерогенді реакцияларды ажырата білу. 3.Вант Гофф ережесін ұғыну. 4.Ле Шателье принципін қолдана білу. 5.Реакция жылдамдығына зат концентрациясы әсерін түсіндіре білу. 6.Катализатордың реакция жылдамдығына әсері. 7. Гомогенді және гетерогенді жүйелер үшін реакция теңдеуі бойынша тепе-теңдік константасы үшін теңдеу жазыңдар. 8. Реагент концентрацияларының тең мәндері үшін тепе-теңдік константасы мәндерін есептеу. 9. Реакция өнімінің шығу жағына қарай химиялық тепе-теңдік ығысу шарттарын анықтау үшін Ле Шателье принципін қолдану. ТЕОРИЯЛЫҚ БӨЛІМ Химиялық реакцияның жылдамдығы – реакцияға түсетін не алынатын заттардың концентрациясының уақыт бірлігінде белгілі бір көлемде (гомогендік) не қатты заттың бетінде (гетерогендік реакция) өзгеруі. Реакция жылдамдығы әрекеттесетін заттардың табиғатына, концентрациясына, температураға, қатысатын катализаторларға байланысты. Қатты заттар реакцияға түскенде, реакция жылдамдығы қатты заттың бетінің көлеміне, газдар үшін – қысымға байланысты. V = +/- ∆C/∆t – гомогендік реакция үшін V = +/- ∆ n / (S∆t)- гетерогендік реакция үшін Егер реакция жылдамдығын реакция негізінде алынған заттардың концентрациясының өзгеруімен есептесе плюс қояды, реакцияға түсетін заттардың концентрациясының өзгеруімен есептесе минус қояды. Тұрақты температурадағы химиялық реакцияның жылдамдығы стехиометриялық коэффициенттері дәреже көрсеткіш түрінде көрсетілген әрекеттесуші заттардың концентрациясының көбейтіндісіне тура пропорционал тәуелділікте болады (әрекеттесуші массалар заңы, оны 1867 жылы К. Гульберг пен П. Вааге ашқан). Мынадай гомогендік реакция үшін: 4NH3(г) + 5O2(г) = 4NO2(г) + 6H2O(г) Әрекеттесуіші массалар заңы бойынша, бұл реакцияның жылдамдығының математикалық өрнегі мынадай болады. υ= k[NH3] 4 • O25 k – жылдамдық константасы, ол әрекеттесетін заттардың табиғатына байланысты. Гетерогендік жүйеде реакция жылдамдығы қатты заттың концентрациясына байланысты емес. Мынадай гетерогендік реакция үшін: CuO(к) + H2(г) = Cu (к) + H2O(г) υ= k[H2] • SCuO Зат концентрациясының әсері. Реакция жылдамдығының концентрацияға тәуелділігі кинетиканың негізгі заңы – реакция жылдамдығы заңы немесе масса әсерінің заңымен сипатталады: тұрақты температурада реакция жылдамдығы стехиометриялық коэффициенттерге тең дәрежеде алынған әрекеттесетін заттардың молярлық концентрациясына тура пропорционал. nА + mВ = dАВ реакциясы үшін бұл заң былай жазылады: V = к ∙ СnA ∙ CmB, (1) мұндағы к – реакция жылдамдығының константасы (пропорционалдық коэффициенті); СА, СВ – әрекеттесуші заттардың молярлы концентрациясы, моль/л; n, m – реакция теңдеуіндегі стехиометриялық коэффициенттер. Реакция жылдамдығының константасы «к» 1 моль/л тең әрекеттесетін заттардың концентрациясының реакция жылдамдығына тең (к = V, егер СА = СВ = 1моль/л), сондықтан оны тағы шекті реакция жылдамдығы деп атайды. Жылдамдық константасы шамасына заттың табиғаты және температура әсер етеді. Температураның әсері. Реакция жылдамдығының температураға тәуелділігі Вант Гоффтың эмпирикалық ережесімен анықталады: температураны 10 °С көтерген кезде реакция жылдамдығы 2-4 есе жоғарылайды. Математикалық түрде бұл ереже былай көрсетіледі: , (2) мұндағы, – t2 және t1 температура кезіндегі реакция жылдамдығы; –температураны 10 көтерген кезде реакция жылдамдығының қанша есе жоғарылайтынын көрсететін температуралық коэффициент. Температуралық коэффициентті мына формуламен есептеуге болады =V(t+10) /Vt . (3) жүктеу/скачать 2,71 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|