Презентация на тему Скорость химической реакции

вывести формулы для вычисления скорости гомогенных и гетерогенных реакций

рассмотреть, от каких факторов зависит скорость химических реакций

Цели урока

Cu2+ + 2OH- = Cu(OH)2 Fe + CuSO4 =

FeSO4 + Cu ; Fe0 + Cu2+ = Fe2++ Cu

Демонстрационный опыт

ссылка 1 http:// files.school-collection.edu.ru/dlrstore/b3598a41-f6f7-4bd9-9faf-068f9740dfe5/90.sw

является скорость химической реакции, т. е. скорость расходования реагентов

или скорость появления продуктов. При этом безразлично, о каком из участвующих в реакции веществе идет речь, поскольку все они связаны между собой через уравнение реакции.
Раздел химии, изучающий скорости и механизмы протекания химических реакций называется химической кинетикой.

Скорость химической реакции

из реагирующих веществ или одного из продуктов реакции в

единицу времени.

±

где ΔC – изменение концентрации; ΔC = С2 - С1
Δt – время протекания реакции; Δt = t2 - t1

Перейдите по ссылке 2, выполните задание: http://files.school-collection.edu.ru/dlrstore/a18c4845-b421-e381-70d9-e28ff64396d4/00119986325448946.htm

Реакции протекают

в однородной среде

N2 (газ) + 3H2 (газ) 2NH3

NaOH(р-р) + HCl(р-р) → NaCl + H2O

Гетерогенные

Реакция идет между веществами,
находящимися в разных
агрегатных состояниях или
между веществами, не
способными образовывать
гомогенную среду

C (тв.) + O2(газ) → CO2

Zn(тв.) + 2HCl(р-р) → ZnCl2 + H2↑

Fe (тв.) + S (тв.) → FeS

в единицу времени в единице объёма

υгомог. = ±



где Δ n – изменение числа молей одного из веществ, (моль);
Δt – интервал времени (с, мин);
V – объем газа или раствора (л)

Скорость гомогенной реакции

Δ n

ΔC

ΔC – изменение концентрации

Δt ∙ V

в единицу времени на единице поверхности соприкосновения веществ
Скорость гетерогенной

реакции

υгетер.

Δt ∙ S

Δ n

= ±

где Δ n – изменение количества вещества (реагента или продукта), (моль);
Δt – интервал времени (с, мин);
S – площадь поверхности соприкосновения веществ (см2, м2)
Упражнение:

http://files.school-collection.edu.ru/dlrstore/00e0adf8-35e6-4b1a-ae0a-437341e187f6/91.swf

в системе
Площадь поверхности (для гетерогенных систем)
Температура
Наличие катализаторов

реагентов, прочность связей;
строение кристаллической решетки и ее прочность;
строение атома,

прочность связывания внешних электронов.
ссылка 4 http://files.school-collection.edu.ru/dlrstore/dd73c817-3678-7e5c-ab90-f684a2e84529/index.htm

Природа реагирующих веществ

на вопросы:
В пробирке с какой концентрацией тиосульфата

натрия быстрее началось выпадение осадка?
Как влияет концентрация реагирующих веществ на скорость химической реакции?
Запишите уравнение наблюдаемой реакции:
Na2S2O3 + H2SO4 = S↓ + SO2 + H2O + Na2SO4

Концентрация реагирующих веществ

Концентрация реагирующих веществ
Закон действующих масс (з. д. м.): Скорость

химической реакции (υх.р.) прямо пропорциональна произведению концентраций реагирующих веществ,
взятых в степенях, равных их коэффициентам в уравнении реакции.

Математически зависимость скорости от концентрации для реакции: 2А+В=АВ выражается следующим образом:

где k – константа скорости (определяется экспериментально);
[A], [B] – концентрации реагирующих веществ, (моль/л)

уравнения: Na2S2O3 + H2SO4 = S↓ + SO2 + H2O + Na2SO4

υ

= k ∙ [Na2S2O3] ∙ [H2SO4]

следующих уравнений:
А) S(тв) + O2 (г) = SO2 (г)
Б) 2SO2 (г)

+ O2 (г) = 2SO3 (ж)
Помните! Закон действующих масс не учитывает концентрации реагирующих веществ, находящихся в твердом состоянии, т.к. они реагируют на поверхности и их концентрации обычно остаются постоянными.
Решение:
Согласно закону действующих масс
А)υ = k [O2]
Б)υ = k [SO2]2·[O2]

Концентрация реагирующих веществ

→ С. Во сколько раз и как изменится скорость

реакции, при увеличении концентрации вещества В в 3 раза?

Образец решения задач.

Решение:
А +2В → С
По закону действующих масс
υ = k ∙ [A] ∙ [B]2
Пусть [A] = а, [B] = в, тогда
υ1 = k ∙ а ∙ в2
υ2 = k ∙ а ∙ (3в)2
υ2 / υ1 = а ∙ 9в2 / а ∙ в2 = 9

Дано:
[B] ↑ в 3 раза

Как изменится
υ

Ответ: скорость реакции увеличится в 9 раз

аналогично изменению концентрации реагирующих веществ)
При увеличении давления в n

раз уменьшается объем реагирующей смеси, а концентрация веществ увеличивается в такое же число раз

O2 (г) = 2SO3 (г) при увеличении давления в системе в

2 раза?

Образец решения задач.

Дано:
P ↑в 2 раза

Как изменится υ

Решение:
По закону действующих масс
υ = k ∙ [SО2] 2 ∙ [O2]
Пусть [SО2] = а, [O2] = в, тогда
υ1 = k ∙ а2 ∙ в
υ2 = k ∙  (2а)2·2в= к14а2·2в= k ∙ 8а2·в
При повышении давления в 2 раза, объём уменьшается в 2 раза, следовательно концентрация газа кислорода и SO2 увеличится в 2 раза
υ2 / υ1 = k ∙ 8а2·в / k ∙ а2 ∙ в = 8

Ответ: скорость реакции увеличится в 8 раз

реагирующих веществ на скорость химических реакций».
Ответьте на вопрос: «Как

влияет площадь поверхности реагирующих веществ на скорость гетерогенных реакций?»

Площадь поверхности соприкосновения реагирующих веществ (для гетерогенных реакций)

С, скорость реакции увеличивается в 2-4 раза
Правило Вант-Гоффа







Якоб

Вант-Гофф
(1852-1911)

00С
t2 = 300С

Найти: υt2
Образец решения задачи
Задача 3

Скорость некоторой реакции при 00С равна 1 моль/л ∙ ч, температурный коэффициент реакции равен 3. Какой будет скорость данной реакции при 300С?

Решение:

υt2 = υt1 ∙ γ Δt/10

υt2 =1∙330 - 0/10 = 33 = 27 моль/л∙ч

Ответ: Скорость данной реакции при 300С будет равна 27 моль/л∙ч

Катализатор – вещество, изменяющее скорость реакции, участвует в промежуточных

стадиях реакции, но не входит в состав продуктов реакции.

Вильгельм Оствальд
1909 г. – Нобелевская премия
«в признание работ по катализу»

Герман Иванович Гесс
Один из первых исследователей катализа
В 1831 опубликовал статью, о свойствах
платины, как катализатора.

Посмотрите видеоматериалы: (ссылка 7) http://files.school-collection.edu.ru/dlrstore/b40c134e-f065-1ca4-960d-5d7780bd6a99/index.htm
Влияние катализаторов на скорость химических реакций. (ссылка 8) http://files.school-collection.edu.ru/dlrstore/d71f293e-16d1-974d-7b89-43a7eae8c7fa/index.htm Влияние ингибиторов на скорость химических реакций

А +

В → С – протекает медленно

А + К → АК протекают быстро
АК + В → С + К

▪ Катализаторы остаются неизменными по окончании
реакции

▪Ингибиторы – вещества, замедляющие скорость реакции
Ферменты – биологические катализаторы белковой природы

Влияние катализатора

химически неактивных реагентов
Повышение концентрации реагентов
Понижение концентрации реагентов
Увеличение поверхности твердых

и жидких реагентов
Уменьшение поверхности твердых и жидких реагентов
Повышение температуры
Понижение температуры
Присутствие катализатора
Присутствие ингибитора

Заполните таблицу:

ссылка 9 http://files.school-collection.edu.ru/dlrstore/df802b30-de5f-4e0e-baab-d5ece1bec5b5/101.swf

реакция между водой и
а) барием;
б)

цинком;
в) железом;
г) медью.
2. Скорость взаимодействия цинка с серной кислотой возрастает, если:
а) повысить давление;
б) добавить индикатор;
в) измельчить металл до порошка;
г) понизить температуру раствора.
3. В каких единицах может выражаться скорость реакции:
а) л/моль . мин;
б) л/моль;
в) моль . мин/л;
г) моль/л . ч .

4. В какой из кислот (все 20%-ные) свинец будет растворяться наиболее медленно:
а) уксусная;
б) соляная;
в) серная;
г) йодоводородная.
5. В каком случае скорость реакции наибольшая:
а) цинковая пластина + 10%-ный раствор НСl;
б) цинковые гранулы + 10%-ный раствор НСl;
в) цинковый порошок + 10%-ный раствор НСl;
г) цинковый порошок + 5%-ный раствор НСl.

Тест