Көптеген реакциялар бір бағытта жүреді. Мысалы, ксіо3 ® ксі + О2
жүктеу/скачать 70,61 Kb.
|
Көптеген реакциялар бір бағытта жүреді
| Концентрацияның әсері.Реакцияға түсетін заттардың концентрацияларын арттырса, тепе-теңдік сол концентрациялардың азаятын жағына, яғни реакция өнімі түзілетін жаққа ығысады (тура реакция жүреді). Керісінше, азайтса, реакция нәтижесінде түзілген өнімнің айрылуы жүреді, кері реакция жүреді.
Реакция нәтижесінде түзілген заттар айрылмас үшін оларды ( не біреуін)реакциядан шығарса, тепе-теңдік сол шығарылған заттың орнын толтыратын жаққа қарай ығысады, яғни реакция аяғына дейін жүреді. Мысал 1:2СО2 « 2СО + О2 реакциясы үшін 2000°С температурада тепе-теңдіктегі қоспадағы заттардың көлемдік үлестері, % : 85,2 СО2 ; 9,9 СО және 4,9 О2 болса, жүйенің жалпы қысымы 1,013×105 Па болса, а. реакцияласатын заттардың парциалды қысымдары арқылы көрсетілген (Кр ) ; б. молярлы концентрациялары арқылы көрсетілген ( Кс) тепе-теңдік константалары нешеге тең? Шешуі:газдың парциалды қысымы жалпы қысымды қоспадағы газдың көлемдік үлесіне көбейткенге тең: а) р( СО2) = 1,013×105 ×0,852 = 0,863×105 Па; б) р( СО) = 1,013×105 ×0,099 = 0,1×105 Па; в) р( О2) = 1,013×105 ×0,049 = 0,050×105 Па; Кр = р (СО)2 × р (О2) / р(СО2)2 = 67,1 Па; Кс = Кр / RT = 67,1/ 8,31×2273 = 3,6×10–3 моль/л. Кр мен Кс арасындағы байланыс идеал газдар үшін Менделеев – Клапейрон теңдеуі арқылы көрсетіледі: Кр = Кс (RT)Dn мұндағы Dn – реакция нәтижесінде түзілген газ тәріздес заттардың моль саны мен реакцияға түскен газ тәріздес заттардың моль сандарының айырымы, осы реакция үшін ол Dn = 3 – 2 = 1 болады. Мысал 2:Газ тәріздес мына заттар А + 2 В = C әрекеттескенде , тепе-теңдік ол заттардың концентрациялары сәйкесінше мына сандарға тең болғанда 0,06 моль/л, 0,12 моль/л, 0,216 моль/л орнаған болса, реакцияның тепе-теңдік константасын және А мен В заттарының алғашқы концентрацияларын табу керек. Шешуі:К = [ С] / [А]× [В]2 ; К = 0,216 / 0,06×(0,12)2 = 2,5. 1 моль А және 2 моль В заттарынан 1 моль С заты түзіледі. Есеп шарты бойынша жүйенің әр литрінде 0,216 моль С заты түзіледі, сонда 0,216 моль А және 0,216×2 = 0,432 моль В заты түзіледі. Олай болса, алғашқы концентрациялар [А]0 = 0,06 + 0,216 = 0,276 моль/л; [В]0 = 0,12 + 0,432 = 0,552 моль/л. Мысал 3:Егер НІ қышқылының белгілі бір температурада диссоциация константасы 6,25×10–2 болса, осы температурада қышқылдың қанша пайызы диссоциацияға түседі? Шешуі: 2НІ « Н2 + І2 қышқылдың диссоциациялану реакциясы. Егер қышқылдың алғашқы концентрациясын С,моль/л деп белгілеп тепе-теңдік орнаған кезде қышқылдың әр С мольдерінен х моль диссоциациаланса, онда теңдеуден көрініп тұрғандай 0,5 х моль Н2 және 0,5х моль І2 түзіледі. Олай болса, тепе-теңдік концентрациялар: [ НІ] = (С- х) моль/л ; [ Н2] = [ I2] = 0,5 x моль/л. Тепе-теңдік константасы К = [ Н2] × [ I2] / [ НІ]2 ; 6,25 = 0,5х ×0,5х / ( С – х)2 , одан х = 0,333 С . Олай болса, тепе-теңдік орнағанда иодты сутектің алғашқы мөлшерінің 33,3% ыдыраған. Сонымен, Сыртқы жағдай (температура, қысым, концентрация) өзгермесе, химиялық тепе-теңдік ұзақ уақыт сақталады. Сыртқы жағдайлардың өзгеруі тура реакция мен кері реакцияның жылдамдығына түрліше әсер ететіндіктен, тепе-теңдік реакция тура реакцияның немесе кері реакцияның бағытына қарай ығысады. Сыртқы жағдайдың өзгеруіне байланысты химиялық тепе-теңдік белгісі бір бағытқа ығысуын Ле-Шателье принципі анықтайды. 4.ТЕПЕ-ТЕҢДІК КҮЙДЕ ТҰРҒАН ЖҮЙЕНІҢ СЫРТҚЫ ЖАҒДАЙЛАРЫНЫҢ БІРІ ӨЗГЕРСЕ ТЕПЕ-ТЕҢДІК СОЛ ӨЗГЕРІСКЕ ҚАРСЫ ӘСЕР ЕТЕТІН ПРОЦЕСТІҢ БАҒЫТЫНА ҚАРАЙ ЫҒЫСАДЫ. N2(г) + 3H2(г) ↔ 2NH3 (г) + Q Тура реакция жылу бөліп шығара жүретін (экзотермиялық), ал кері реакция жылу сіңіре жүретін (эндотермиялық) екені көрсетілген. Сондықтан температураны жоғарылатса, Ле-Шателье принципі бойынша, химиялық тепе-теңдік бұл өзгеріске қарсы әсер ететін бағытта, яғни температураны төмендететін эндотермиялық реакцияның бағытына қарай ығысады. Егер жүйенің температурасын төмендетсе, онда химиялық тепе-теңдік оны төмендететін, яғни жылу шығара жүретін NH3-тің түзілу бағытына қарай ығысады. Ле-Шателье принципі бойынша, жүйенің қысымын жоғарылатса, химиялық тепе-теңдік осы қысымды азайтатын, яғни газдардың көлемдері немесе моль сандары аз заттар түзілетін реакцияның бағытына қарай ығысады, яғни NH3 түзілу бағытына қарай ығысады. Ле-Шателье принципі бойынша бір заттың концентрациясының кебеюі химиялық тепе-теңдікті сол заттың концентрациясын азайтатын реакцияның бағытына қарай ығысады. Ле-Шателье принципіне сәйкес аммиакты алу реакцияны тура бағытта, яғни қайтымсыз етіп жүргізу үшін, оны жоғары қысымда, төмен температурада және N2 мен H2 жеткілікті мөлшерде, ал NH3-ті бөліп алу арқылы азайта отырып, жүргізу керек. Тақырыбы: Химиялық реакция жылдамдығы және оған әсер ететін факторлар Мақсаты: Білімділік: Химиялық реакциялар жылдамдығына әсер ететін факторларымен таныстыру, мағлұмат беріп, ол бойынша есеп шығаруға дағдыландыру; Дамытушылық: химиялық реакцияның жылдамдығы, жылдамдыққа С, Т, өршіткі, әрекеттесуші заттардың табиғатының әсерін меңгеру. Формуланы қолданып есептер шығаруда логикалық белсенділіктерін кеңейту, білімдерін тереңдету . Тәрбиелік: Пәнге деген ынтасын арттыру, өз бетімен жұмыс істей білуге, топта өзін, өзгені сыйлау сезімін қалыптастыру. Көрнекілігі: слайд Сабақтың түрі: аралас сабақ Сабақтың әдісі: топтық жұмыс, сұрақ-жауап, ізденіс, есеп шығару, ой-қозғау, ойтүрткі. Пәнаралық байланыс математика, физика . Жоспар: 1.Кинетика . 2.Химиялық реакцияның жылдамдығы. 3.Гомогенді және гетерогенді реакциялар. 4.Хмиялық реакцияның жылдамдығына әсер әсер ететін факторлар. 5. Концентрация және температура бойынша реакция жылдамдығын математикалық өрнекпен анықтау. Химиялық реакциялардың жылдамдығын оқытатын бөлім- химиялық кинетика деп аталады. Химиялық реакцияның жылдамдығы дегеніміз уақыт бірлігінде әрекеттесетін заттардың немесе реакция өнімдерінің біреуінің концентрацияларының өзгеруі Әрекеттесуші және түзілетін заттардың агрегаттық күйіне байланысты химиялық реакциялар екіге бөлінеді Әрекеттесуші және түзілетін заттардың агрегаттық күйіне байланысты химиялық реакциялар екіге бөлінеді Әрекеттесуші және түзілетін заттардың агрегаттық күйіне байланысты химиялық реакциялар екіге бөлінеді Әрекеттесуші және түзілетін заттар әртүрлі агрегаттық күйде болатын химиялық реакцияларды гетерогендік деп атайды Мысалы: С (қ) + О2 (г) = СО2 (г) Химиялық реакция жылдамдығына әсер ететін факторлар Концентрация Әрекеттесуші заттар табиғаты Өршіткі Температура Реакцияның жылдамдығына әрекеттесуші заттар табиғатының әсері. Қатты және сұйық заттардың арасындағы реакциялар қатты заттың бетінде жүретіндіктен реакция жылдамдығы баяу жүреді . Сондықтан реакция жылдамдығын арттыру үшін қатты заттарды ұсатып ұнтақ түрінде қолданылады. Екі сұйық заттардың арасындағы реакциялардың жылдамдығы жоғары болады. Оларға иондық реакциялар жатады. Газдардың арасындағы реакциялар жылдамдығы баяу жүреді Реакцияның жылдамдығына концентрацияның әсері Реакция жылдамдығы әрекеттесуші А, В, заттарының концентрациясына тәуелді m А+ n В = А В ᴜ=k СА СВ кинетикалық теңдеуі. k- жылдамдық константасы. ᴜ=k Химиялық кинетиканың негізгі заңы әсер етуші массалар заңы деп аталады.. Әрекеттесуші және түзілетін заттардың агрегаттық күйіне байланысты химиялық реакциялар екіге бөлінеді 1.Әрекеттесуші және түзілетін заттар бірдей агрегаттық күйде болатын химиялық реакцияларды гомогендік деп атайды Мысалы: NO (г) + О2 (г) = NО2 (г) 2.Әрекеттесуші және түзілетін заттар әртүрлі агрегаттық күйде болатын химиялық реакцияларды гетерогендік деп атайды Мысалы: С (қ) + О2 (г) = СО2 (г) Реакцияның жылдамдығына температураның әсерін жуық мөлшермен Вант-Гофф ережесі анықтайды. Вант-Гофф ережесі. Вант-гофф ережесіне сай көптеген химиялық реакция жылдамдығы температураны әрбір10°С көтергенде гомогенді жүйеде 2-4 есе артады.Бұл санды температуралық Y - коэфициент деп атайды. V T1 /V T2 = Y T2-T1/10 Гомогеногенді реакцияның жылдамдығын сипаттайтын шама ᴜ=k СА СВ VT1/VT2= Y T2-T1/10 Әрекеттесуші заттар табиғаты Өршіткі Гомогенді реакцияның жылдамдығы деп жүйенің белгілі бір көлемінде уақыт бірлігі ішінде реакцияға қатысқан немесе реакция кезінде түзілген заттың мөлшерін айтады. Гетерогенді реакцияның жылдамдығын сипаттайтын шама Әрекеттесуші заттар табиғаты ᴜ T1/ ᴜ T2= Y T2-T1/10 Өршіткі Гетерогенді реакцияның жылдамдығы деп фаза бетінің ауданы бірлігінде белгілі бір уақыт ішінде реакцияға қатысатын немесе реакция кезінде түзілетін заттың мөлшерін айтады. Есептер шығару . 1-есеп. 2SO2+ О2= 2SO3 Реакциясындағы күкірт (ІV) оксидінің концентрациясын 2 есе көбейткенде реакция жылдамдығы неше есе артады 2- есеп.Температураны 30°С көтергенде реакция жылдамдығы 27 есе артты, егер температураны 50°С көтерсек, реакция жылдамдығы неше есе артады. Сабақты бекіту: Миға шабуыл әдіс тәсілімен қорытындыланды. Уй тапсырмасы: жүктеу/скачать 70,61 Kb. Достарыңызбен бөлісу:
|