Модуль 5. Основы химической кинетики. Формальная кинетика простых необратимых реакций. Влияние температуры на скорость химических реакций

Лекция № 13. Основные определения и понятия предмета химической кинетики. Механизм химической реакции. Скорость химической реакции, влияние различных факторов на скорость гомогенных и гетерогенных реакций в замкнутой системе. Экспериментальные методы получения кинетических кривых.

Основной постулат химической кинетики. Молекулярность и порядок химической реакции.

1

13

Лекция № 14. Константа скорости химической реакции, ее физический смысл, размерность. Кинетические уравнения формально простых гомогенных односторонних реакций 0, 1, 2, 3, n-го порядков в закрытых системах.

1

14

Лекция № 15. Правило Вант-Гоффа, температурный коэффициент скорости химической реакции. Энергия активации, физический смысл. Уравнение Аррениуса. Методы определения энергии активации.

1

15

Тема занятия

Нед.

Час.

Вводное занятие. Ознакомление с содержанием УМКД по дисциплине. Политика курса. Порядок проведения лабораторного практикума. Оформление лабораторного журнала. Основные правила техники безопасности в учебной лаборатории.

I начало термодинамики. Внутренняя энергия, теплота, работа, их физический и термодинамиче­ский смысл, соотношения между ними.

1

4

Следствия из I начала термодинамики. Закон Гесса. Расчет теплот химической реакции при стандартных условиях. Теплоемкость. Зависимость теплоемкости и энтальпии индивидуальных веществ от температуры. Зависимость теплового эффекта химической реакции от температуры. Уравнения Кирхгоффа. Расчет тепловых эффектов химических реакций при различных температурах на основе справочных данных.

3

4

II начало термодинамики. Энтропия. Методы расчета энтропии при различных условиях. Постулат План­ка. Зависимость энтропии от температу­ры для индивидуальных веществ. Расчет изменения энтропии химических реакций из справочных данных при Т=298К и Т298 К.

Контрольная работа №1.

5

4

Изобарно-изотермический, изохорно-изотермический, изохорно-изоэнтропийный и изобарно-изоэнтропийный потенциалы, их использование в качестве критерия направ­ления процесса. Фундаментальные уравнения для закрытых систем. Уравнения изотермы химической реакции для идеальных и реальных газовых и жидких систем. Закон действующих масс, константа равновесия хими­ческой реакции.

6

2

Коллоквиум №1

7

2

Константы равновесия при различных способах выражения состава реакционной смеси, связь между ними.

8

3

Влияние температуры на химическое равновесие. Уравнения изохоры и изобары Вант - Гоффа. Температурный коэффициент константы равновесия, его связь с энтальпией химиче­ской реакции. Принцип подвижного равновесия Ле-Шателье - Брауна: влияние давления, растворителя, температуры и исходных концентраций реагирующих веществ на химическое равновесие.

10

4

Контрольная работа №2.

11

1

Диаграммы плавкости двухкомпонентных систем. Системы с одной эвтектикой, химическим взаимодействием компонентов (образование соединений с конгруэнтной и инконгруэнтной точками плавления).

Твердые растворы. Диаграммы плавкости систем, компоненты которых образуют твердые растворы. Первое и второе правила Гиббса - Розебома. Диаграммы плавкости твердых растворов с расслоением. Ноды, правило рычага. Практические расчеты по диаграммам плавкости.

12

4

Скорость химической реакции, влияние различных факторов на скорость гомогенных и гетерогенных реакций в замкнутой системе. Основной постулат химической кинетики. Константа скорости химической реакции, ее физический смысл, размерность. Кинетические уравнения формально простых гомогенных односторонних реакций 0, 1, 2, 3, n-го порядков в закрытых системах.

14

3

Коллоквиум №2.

2

Итого

33

Лабораторные работы

Час.

Кол-во балл.

I

II

1-7 недели

Изучение температурной зависимости упругости пара индивидуального вещества динамическим методом.

2

6

4

2.1.Определение энтальпий нейтрализации

4

6

4

2.2.Колориметрическое определение энтальпии индивидуального химического вещества

Изучение взаимной растворимости жидкостей в двойных и тройных системах.

5

6

4

Расчет константы равновесия химической реакции методом

Темкина-Шварцмана (методом абсолютных энтропии). Часть I.

2

3

4

Всего:

13

21

16

8-15 недели

5.1.Равновесие жидкость-пар в бинарных системах.

6

6

3

5.2.Давление пара в смесях идеальных жидкостей

Спектрофотометрическое измерение скорости разложения комплексного оксалата марганца

2

3

3

Спектрофотометрическое измерение скорости окисление тиомочевины при различной температуре

4

6

3

Расчет константы равновесия химической реакции методом

Темкина-Шварцмана (методом абсолютных энтропии). Часть II.

2

3

6

Всего:

14

18

15

Итого:

23

70