Часть полного текста документа:1. Теоретическая часть. Раздел химии, изучающий скорость и механизм протекания физико-химических процессов, называется химической кинетикой. Кинетика позволяет выяснить реальные механизмы протекания процессов. В химической кинетике различают гомогенные и гетерогенные процессы. Гомогенные процессы протекают во всем объёме, и реагирующие вещества находятся в одной фазе. В этом случае молекулы реагирующих веществ находятся в одинаковых условиях. Гетерогенные процессы протекают на границе раздела фаз. Скоростью физико-химического процесса называется изменение количества реагирующих веществ в единицу времени в единице реакционного пространства. Реакционным пространством в гомогенной системе служит объем сосуда, в котором происходит взаимодействие, в гетерогенной - поверхность раздела фаз. Формулы для средних скоростей этих процессов имеют вид: ?n ?n Vгом=?------- ; Vгетер=?------ ??n S?? где, ?n = n2 - n1 , ?? = ?2 - ?1. n2 и n1 - количество молей изменяющегося в реакции вещества в моменты времени ?2 и ?1. ? - объем реакционного пространства, S - площадь границы раздела двух сред. Скорость физико-химических процессов величина положительная, поэтому перед дробью ставят знак ?. Измеряется : моль/л*с, моль/м?*с. Количество вещества отнесенное к занимаемому объему есть мольная концентрация. Т.е. скорость гомогенной реакции есть изменение концентрации одного из реагирующих веществ в еденицу времени: C2 - C1 ?C Vгом = ?------- = ? ----- ?2 - ?1 ?? Скорость реакции зависит от природы реагирующих веществ, их концентрации, температуры, давления, присутствия в системе католизаторов и т.д. Закон действия масс: скорость гомогенной химической реакции при постоянной температуре прямо пропорциональна произведению концентрации реагирующих веществ, взятых в степенях, равных стехиометрическим коэффициентам в уравнении реакций. Правило Вант-Гоффа: при увеличении температуры на каждые 10? скорость химической реакции возрастает в 2-4раза. где Vt1 и Vt2 - скорости реакции соответственно при конечной t2 и начальной t1 температурах, ????температурный коэффициент скорости (от 2 до 4), показывающий, во сколько раз возрастает скорость реакции с повышением температуры реагирующих веществ на 10?. Одним из наиболее распространенных способов изменения скорости является катализ. Катализ может быть гомогенным (реагенты и катализатор в одной фазе) и гетерогенным (реагент и катализатор в разных фазах) Все физико-химические процессы можно разделить на обратимые и необратимые. Состояние процесса, при котором скорости прямой и обратной реакции равны, называется химическим равновесием. Для обратимой реакции: aA + bB ? cC + dD, в состоянии равновесия выполняется следущее соотношение: CC * CD PC * PD KC = --------- или Kp = -------- CA * CB PA * PB Где CA, CB, CC, CD (PA, PB, PC ,PD) - концентрации (парциальные давления) реагирующих веществ; a, b, c, d - стехиометрические коэффициенты; К - константа равновесия, выраженная через концентрацию или давление. (причем Kp = KC (R T) , где ?n = c+d -a- b) Направление смещения химического равновесия при изменении условий определяется принципом Ле - Шателье: если на систему, находящуюся в состоянии равновесия, оказывается воздействие (изменяются концентрация, температура давление), то оно благоприятствует той из двух противоположных реакций, которая ослабляет это воздействие. 1. ............ |