14. Влияние температуры на скорость реакции. Активные молекулы, энергия активации.

При повышении температуры скорость реакции увеличивается. Зависимость определена правилом Вант-Гоффа: при повышении температуры на каждые 10°, скорость реакции увеличивается в 2-4 раза. Данное правило будет выполняться только для реакций с определенной величиной энергии активации. V_t2=V_t1*ɣ^(t2-t1)/10.

Теория Аррениуса: не все соударения молекул заканчиваются химической реакцией. Как правило, доля эффективных соударений незначительна. Молекулы одного и того же в-ва имеют разные энергии. В реакцию впадают молекулы с наибольшей энергией. Эффективность столкновений описывается теорией активных столкновений Аррениуса. Основные положения т. Аррениуса: 1) в р-цию вступают только молекулы, имеющие повышенный запас энергии; 2) минимальная энергия, необходимая молекулам для вступления в данную химич. р-цию, наз. энергией активации (Е_акт); 3) активными являются молекулы, кинетическая энергия которых больше или равна Е_акт. Таким образом Е_акт зависит от природы реагирующих в-в и от механизма р-ции.

Правило Вант- Гоффа будет использоваться для р-ций, Е_акт которых 84-170 кДж/моль. К=А*е^-Е_акт^/RT.

lnK=-Е_акт/RT+lnA. Чем больше Е_акт , тем меньше скорость р-ции. Эндотермические р-ции имеют большую Е_акт и меньшую скорость протекания.

Методы повышения активных молекул: 1) повышение температуры, приводящее к увеличению кинетической энергии; 2) сообщение молекуле механической энергии; 3) поглощение молекулой энергии другого вида.

15. Скорость химических реакций и факторы на нее влияющие.

Под скоростью химической р-ции понимают кол-во вступившего в р-цию в-ва за единицу времени ед. объема.

Т.к. при взаимодействии изменяется концентрации реагирующих в-в, то скорость измеряется в изменении концентрации в единицу времени.

В ходе химич.процессов концентрации в-в меняются непрерывно. Концентрация в-ва в зависимости от химич.природы взаимодействия со временем может изменяться как линейно, так и в соответствии с более сложными закономерностями. Для линейной зависимости средняя скорость есть const и определяется tg угла наклона к оси времени. Для нелинейной зависимости ср.скорость является грубым приближением.

Факторы, влияющие на скорость химич.р-ции: 1) концентрация реагирующих в-в; 2) природа реагирующих в-в; 3) температура; 4) наличие посторонних в-в (ингибиторов-замедляют, катализаторов-ускоряют).

16. Гетерогенные реакции. Скорость гетерогенных реакций.

Скорость гетерогенных р-ций прямо пропорциональна поверхности раздела фаз.

Гетерогенные р-ции всегда явл-ся многостадийными (min=3): 1) диффузия реагирующего в-ва к поверхности раздела фаз; 2) собственно-химическая р-ция; 3) диффузия продукта р-ции от поверхности раздела.

Для гетерогенных р-ций в кинетических уравнениях не учитывается изменение концентрации твердых и жидких в-в. Общий вид кинетич.уравнения:

17. Химическое равновесие, условия его смещения, принцип Ле-Шателье.

Химическое равновесие – это состояние химической системы, при котором возможны р-ции, идущие с равными скоростями в противоположных направлениях. При х/р концентрации реагентов, температура и другие параметры системы не изменяются со временем.

Для выражения состояния химич.равновесия при взаимодействии между газообразными в-вами используют парциальное давление.

Смещение химич.равновесия. Химич.равновесие устанавливается при определенных условиях. При изменении одного из них или всех химич.равновесие смещается либо в сторону исходных в-в или в сторону продуктов р-ции. Влияние различных факторов на состояние химического равновесия описывается принципом Ле-Шателье: 1) температура-при повышении температуры химич.равновесие смещается в сторону эндотермической р-ции, при понижении температуры в сторону экзотермической р-ции; 2) давление-при повышении давления х/р смещается в сторону р-ции, сопровождающейся понижением числа моль в газообр.в-ве и наоборот, если число моль в газообр.в-ве не меняется, то изменение давления не будет влиять на х/р; 3) концентрация-с увеличением концентрации исходных в-в смещение х/р в сторону прямой р-ции, с увеличением конц-ии продуктов р-ции, то х/р смещается в сторону обратной р-ции.

Принцип Ле-Шателье: система, на которую оказывается внешнее воздействие, стремится уменьшить данное воздействие. Константа равновесия связана с ∆G химич.р-ции следующим уравнением: ∆G=-RT*lnK_c (K_c>1 –процесс протекает в сторону прямой реакции; К_с<1 –в сторону обратной р-ции).