Реакции первого и второго порядка
Реакции первого и второго порядкаСкачать файл - Реакции первого и второго порядка
Химическая кинетика изучает скорости протекания химических процессов, их зависимость от различных факторов: Скоростью химической реакции называется изменение количества реагирующего вещества в единицу времени в единице объёма. Средняя скорость реакции равна. Если объем системы не меняется в ходе реакции, то. Скорость реакции всегда положительна, поэтому знак 'минус' в формуле 7. Истинной скоростью реакции v в данный момент времени называется изменение количества реагирующего вещества за бесконечно малый промежуток времени, то есть производная концентрации С по времени t. Скорость химического процесса можно определять по любому исходному или любому конечному веществу. Если в уравнении реакции не все стехиометрические коэффициенты равны единице, то необходимо указать, по изменению концентрации какого вещества определяется скорость. Скорость элементарной реакции, протекающей в одну стадию, механизм которой передается стехиометрическим уравнением, пропорциональна концентрациям исходных веществ в степенях, равных стехиометрическим коэффициентам закон действия масс:. Коэффициент k называется константой скорости реакции или удельной скоростью реакции и численно равен скорости реакции при концентрациях всех реагирующих веществ, равных единице. Константа скорости зависит от природы реагирующих веществ, температуры, катализатора и его концентрации, от среды, в которой протекает реакция. Величины n и m называются частными порядками реакции по веществам А и В, соответственно. Если реакция протекает в несколько стадий сложная реакция , то соотношение 7. Очень часто скорость сложных химических реакций описывается уравнением, аналогичным уравнению 7. Они могут быть целыми, дробными, положительными и отрицательными. Для характеристики элементарных реакций используют понятие молекулярности реакции , равной числу реагирующих молекул. По числу молекул, участвующих в элементарном акте химического превращения, различают реакции моно-, двух- и трехмолекулярные. Вероятность одновременного столкновения нескольких молекул определенного вида ничтожно мала, поэтому трехмолекулярные реакции немногочисленны. Реакций более высокой молекулярности неизвестно. Для элементарной реакции порядок и молекулярность совпадают. Скорость реакций первого порядка в каждый момент времени пропорциональна концентрации реагирующего вещества:. Видно, что константа скорости имеет размерность, обратную времени с -1 , и не зависит от единиц концентрации. Для реакций первого порядка характерна, как видно из уравнения 7. Размерность константы скорости в этом случае зависит от единиц концентрации. Время полупревращения в случае реакций второго порядка обратно пропорционально начальной концентрации вещества:. Опыт показывает, что в подавляющем большинстве случаев скорость реакции увеличивается с ростом температуры. Обычно при повышении температуры на 10 С скорость гомогенной реакции возрастает в 2 - 4 раза приближенное правило Вант-Гоффа. Более точную зависимость константы скорости к от температуры передает эмпирическое уравнение Аррениуса. Используя эту зависимость можно из экспериментальных данных определить величину к 0 и энергию активации реакции Е. Изучение кинетики гомогенного каталитического разложения Н 2 О 2. При температурах близких к комнатной, реакция разложения заметно протекает лишь в присутствии катализаторов. В зависимости от фазового состояния катализатора и реагента катализ подразделяют на гомогенный и гетерогенный. Гомогенно-каталитическое разложение перекиси водорода в растворе под действием ионов Cr 2 O 7 2- происходит в две стадии. В первой обратимой реакции образуются ионы промежуточного соединения Cr 2 O 9 2- , которые далее необратимо распадаются с выделением кислорода и исходного Cr 2 O 7 Полагая, что лимитирующей стадией является относительно медленный распад иона промежуточного соединения Сг 2 O 9 2- , общую скорость процесса считают пропорциональной концентрации этих ионов. Концентрацию ионов промежуточного соединения можно найти, используя константу равновесия первой реакции К 1. Вода находится в большом избытке, и её концентрацию можно считать постоянной. Выразив концентрацию ионов Cr 2 O 9 2- промежуточного соединения из 7. Действительно, если равновесие сдвинуто в сторону образования промежуточного продукта, то есть в уравнении 7. Поскольку сдвиг равновесия в ту или иную сторону зависит от температуры, порядок реакции разложения перекиси водорода изменяется с температурой. Из графика в координатах по тангенсу угла наклона прямой при известной исходной концентрации катализатора находят произведение k 2 К 1 , а по отрезку, отсекаемому на оси ординат, значение k 2. Реакция разложения Н 2 0 2 сопровождается выделением кислорода. Объем его, пропорциональный количеству разложившейся перекиси, измеряют. Прибор состоит из реакционного сосуда 3, соединенного резиновой трубкой с бюреткой 2 и уравнительной склянкой 1. Уравнительная склянка нужна для того, чтобы измерять объем выделившегося кислорода всегда при одном и том же давлении атмосферном. При титровании протекает реакция. Подготовить установку к работе. Для этого установить с помощью уравнительной склянки уровень жидкости в бюретке на ноль в этот момент реактор должен быть открыт. Проверить установку на герметичность. Затем опустить уравнительную склянку ниже середины шкалы бюретки. Уровень воды в бюретке при этом опустится и установится на некотором делении. Если это положение не изменится в течение 3 минут, установку можно считать герметичной. В реактор залить 15 мл приготовленного раствора перекиси водорода заданной концентрации и уравнять мениски жидкости в бюретке и уравнительной склянке. Приготовить в стеклянном стаканчике 2 мл раствора К 2 Сг 2 0 7 заданной концентрации. Влить в реактор раствор катализатора, быстро закрыть его пробкой и включить секундомер. Через каждую минуту а в случае быстрой реакции через 30 сек измерять объем выделившегося кислорода до тех пор, пока в течение минимум 5 мин объём кислорода не будет больше увеличиваться, что свидетельствует об окончании реакции. Все отсчеты производить при выровненных менисках в бюретке и уравнительной склянке. Результаты измерений записывать в таблицу 7. Вылить раствор из реактора, промыть его и приготовить всё к следующему опыту, согласно предложенному варианту. Изучение зависимости скорости реакции разложения перекиси водорода от концентрации катализатора К 2 Сг 2 0 7. Экспериментально определить влияние концентрации катализатора на скорость реакции разложения перекиси водорода. Провести кинетический опыт см. Результаты записать в таблицу 7. Провести аналогичные измерения для разных исходных концентраций катализатора. Количество перекиси водорода во всех опытах не изменяется. Рассчитать максимальный объём кислорода в мл , который может выделиться при полном разложении 15 мл Н 2 0 2 данной концентрации по формуле:. Рассчитать объем кислорода, который выделяется при разложении половины исходного количества Н 2 0 2. Результаты вычислений записать в таблицу 7. Определение константы равновесия К 1 и константы скорости k 2 реакции разложения перекиси водорода. Из экспериментальных кинетических кривых определить константу равновесия К 1 и константу скорости k 2 реакции разложения перекиси водорода. Для расчета константы равновесия К 1 и константы скорости k 2 реакции используют уравнение 7. Провести кинетический опыт, как описано в п. Получить зависимость количества выделившегося кислорода от времени. Построить кинетическую кривую в координатах V 0 2 -t. Учитывая, что концентрация перекиси водорода в момент времени t пропорциональна величине V max о 2 - V o 2 рассчитать концентрацию Н 2 0 2 по формуле 7. Тангенс угла наклона прямой позволяет найти произведение , а отрезок, отсекаемый на оси ординат, значение , см уравнение 7. Из найденных произведений, зная концентрацию катализатора, найти величины К 1 и k 2. Скорость разложения Н 2 О 2 описывается уравнением:. Провести 4 кинетических опыта, как описано в п. Составы реакционных смесей указаны в таблице 7. Какие концентрации рабочих растворов Н 2 О 2 и растворовкатализатора следует приготовить для работы? Как рассчитать максимально возможный объём кислорода, который может выделиться в результате разложения Н 2 0 2? Запишите реакции, протекающие в системе при разложении перекиси водорода раствором бихромата калия. Как определить константу скорости и константу равновесия реакции разложения перекиси из экспериментальных данных? Дайте определение скорости реакции, порядка реакции. Поясните физический смысл константы скорости реакции. Запишите механизм разложения перекиси водорода в присутствии ионов Cr 2 O 7 Каковы условия проведения реакции разложения Н 2 0 2 в присутствии бихромата калия по а нулевому, б второму порядку? Защита персональных данных ЗАКАЗАТЬ РАБОТУ. Учись учиться, не учась! Химическая природа ферментов Глава 4. Химическое равновесие Горнохимическая промышленность и производство минеральных удобрений Движение, пространство, время как способы существования материи. Основные формы движения материи механическая, физическая, химическая, биологическая, соц и др и их взаимосвязь Заключение. Но предоставляет возможность бесплатного использования. Есть нарушение авторского права? Средняя скорость реакции равна 7. Если объем системы не меняется в ходе реакции, то 7.
Реакции первого порядка
Как правильно наклеить универсальную пленку
При каких значениях функция равна 0
Химическая кинетика
Можно ли вылечить рак навсегда
Овуляторные маточные кровотечения
ХИМИЧЕСКАЯ КИНЕТИКА
Общество как система и процесс
Правила оборота этилового спирта
Замена советских водительских прав
Тема 2: Реакции первого и второго порядка
Волейбол мировая лига результаты игр