Что такое findslide.org?

FindSlide.org - это сайт презентаций, докладов, шаблонов в формате PowerPoint.

Обратная связь

Презентация на тему Скорость химической реакции

Содержание

2. План лекции1. Основные понятия2. Классификация процессов3. Скорость
3. Химическая кинетика - раздел химии, изучающий скорость
4. Классификация процессов по фазовому составу 1) гомогенные -
5. Классификация по механизму реакцииМеханизм реакций - совокупность
6. Молекулярность реакцийПо числу молекул одновременно участвующих в
7. Сложные реакции делятся по механизму на:последовательные
8. Цепные - неразветвленные р-цииЭто реакции, в которых
9. Цепные - разветвленные реакцииН2 + 0,5О2 =
10. Лимитирующая стадияэто самая медленная стадия в сложном
11. Скорость химической реакцииэто число элементарных актов взаимодействия,
12. Скорость как функция изменения концентрацииВзаимодействия атомов и
13. Скорость средняя и мгновеннаяСредняя
14. Для реакции в общем виде скорость химической
15. Общая закономерностьСкорость химической реакции, проводимой без добавления
16. Реакции, скорость которых постоянна:Автокаталитические реакции - скорость
17. Факторы, влияющие на скорость реакцииПриродаКонцентрация веществ
18. Влияние природы и концентрации реагентов на скорость
19. В общем случае:aA + bB + dD
20. Кинетическое уравнениеДля простой реакции: аА + bВ
21. Пример записи кинетического уравнения простой реакции 1) C2H5OH
22. V = = f(С)
23. Кинетическое уравнение сложной реакцииаА + bВ=сС +
24. Пример: Реакцию 2H2(г) + O2(г) = 2H2O(г)
25. Константа скорости реакцииФиз. смысл k вытекает из
26. Период полупревращенияВремя полупревращения (t1/2) для реакций называют
27. Скорость гетерогенных реакцийзависит от удельной поверхности и
28. Уд. поверхность по ходу реакции мало изменяется
29. Константа равновесия с позиции кинетикиДля простой
30. Зависимость скорости от температуры(Правило Вант-Гоффа)При увеличении температуры
31. Теория активации АррениусаХим. реакция может происходить только
32. Энергия активации (Еа, кДж/моль)
33. Cогласно молекулярно-кинетической теории газов для каждой системы
34. Еа - велика, скорость реакции – малаЕа – мала, скорость – великаУравнение Аррениуса
35. ПРЕДЭКСПОНЕНТА И ЭКСПОНЕНТАПредэкспоненциальный множитель (А) дает некоторую
36. Распределение молекул газа по их энергии
37. ЕIа А…В – активир. комплексЕ1, Е2,,,, Е3
38. Промежуточный активированный комплекс2HI  H2 + I2
39. Определение энергии активации
40. Графическое определение Еа Еа и А
41. Способы активации молекултермический светомионизирующее излучение, - излучениекорпускулярные и др. механохимическаязвуковая активация
42. Катализ
43. Катализ – это явление ускорения реакции под
44. Катализатор – это вещество, которое многократно участвует
45. Энергетический профиль реакцииА + В = АВ
46. 2HI = H2+ I2; Еа=184
47. Гомогенный катализ(кат-р и реагент образуют одну фазу)
48. Скачать презентацию
49. Похожие презентации

План лекции1. Основные понятия2. Классификация процессов3. Скорость химической реакции4. Влияние концентрации реагента на скорость реакции5. Влияние температуры на скорость6. Явление катализа

Главная
Химия
Скорость химической реакции

ХИМИЧЕСКАЯ КИНЕТИКАСкорость химической реакции - - развитие реакции во времениЛектор Мирошниченко Ю.Ю.

План лекции1. Основные понятия2. Классификация процессов3. Скорость химической реакции4. Влияние концентрации реагента

Химическая кинетика - раздел химии, изучающий скорость и механизмы химических реакцийТермодинамика -

Классификация процессов по фазовому составу 1) гомогенные - протекающие по всему объему реагирующих

Классификация по механизму реакцииМеханизм реакций - совокупность элементарных стадий слагающих процессПростой процесс

Молекулярность реакцийПо числу молекул одновременно участвующих в хим. превращении простые реакции делятся

Сложные реакции делятся по механизму на:последовательные 2N2O5 = 4NO2 + O2

Цепные - неразветвленные р-цииЭто реакции, в которых возникают промежуточные активные частицы, вызывающее

Цепные - разветвленные реакцииН2 + 0,5О2 = Н2О Зарождение цепи: Н2+ О2 =

Лимитирующая стадияэто самая медленная стадия в сложном процессе и скорость ее протекания

Скорость химической реакцииэто число элементарных актов взаимодействия, происходящих в единицу времени в

Скорость как функция изменения концентрацииВзаимодействия атомов и молекул фиксировать невозможно, поэтому о

Для реакции в общем виде скорость химической реакции с учетом стех-ких коэффициентов:aA

Общая закономерностьСкорость химической реакции, проводимой без добавления реагентов извне, максимальна в начале

Реакции, скорость которых постоянна:Автокаталитические реакции - скорость возрастает скорость возрастает в некоторые

Факторы, влияющие на скорость реакцииПриродаКонцентрация веществ ТемператураКатализаторы На скорость гетерогенных р-ций

Влияние природы и концентрации реагентов на скорость реакцийЗакон действующих масс К. Гульдберг,

В общем случае:aA + bB + dD + ..... V = kC 

Кинетическое уравнениеДля простой реакции: аА + bВ = сС +dD математическое

Пример записи кинетического уравнения простой реакции 1) C2H5OH = C2H4 + H2O V=kС(C2H5OH)

Кинетическое уравнение сложной реакцииаА + bВ=сС + dD V = k C

Пример: Реакцию 2H2(г) + O2(г) = 2H2O(г) провели при одном давлении, а

Константа скорости реакцииФиз. смысл k вытекает из V = k C 

Период полупревращенияВремя полупревращения (t1/2) для реакций называют периодом полураспада (не зависит от

Скорость гетерогенных реакцийзависит от удельной поверхности и концентраций реагентов в газовой фазе

Уд. поверхность по ходу реакции мало изменяется , поэтому ее объединяют с

Константа равновесия с позиции кинетикиДля простой обратимой реакции: аА+bВ

Зависимость скорости от температуры(Правило Вант-Гоффа)При увеличении температуры на 10 градусов скорость простой

Теория активации АррениусаХим. реакция может происходить только при столкновении активных частиц, т.е.

Энергия активации (Еа, кДж/моль) – это избыточный запас энергии

Cогласно молекулярно-кинетической теории газов для каждой системы существует порог энергии Еа ,

Еа - велика, скорость реакции – малаЕа – мала, скорость – великаУравнение Аррениуса

ПРЕДЭКСПОНЕНТА И ЭКСПОНЕНТАПредэкспоненциальный множитель (А) дает некоторую характеристику полного числа столкновений

Распределение молекул газа по их энергии при различных to (Исследования

ЕIа А…В – активир. комплексЕ1, Е2,,,, Е3 - средняя энергия молекулреагентов, продуктов,

Промежуточный активированный комплекс2HI  H2 + I2 I I I I

Графическое определение Еа Еа и А находят из графика в аррениусовских

Способы активации молекултермический светомионизирующее излучение, - излучениекорпускулярные и др. механохимическаязвуковая активация

Катализ – это явление ускорения реакции под действием веществ не расходующихся в

Катализатор – это вещество, которое многократно участвует в промежуточных стадиях реакции, но

Энергетический профиль реакцииА + В = АВ (без катализатора)А+ В + К[AK]

2HI = H2+ I2; Еа=184 кДж/моль Еак = 69 кДж/моль в

Гомогенный катализ(кат-р и реагент образуют одну фазу) Пример: получение SO3 окислением SO2

Гетерогенный катализПолучение H2SO4 с помощью Pt кат-раSO2 (г) + 1/2О2 (г) =

Слайды презентации

Слайд 2 План лекции
1. Основные понятия
2. Классификация процессов
3. Скорость химической

План лекции1. Основные понятия2. Классификация процессов3. Скорость химической реакции4. Влияние концентрации

реакции
4. Влияние концентрации реагента на скорость реакции
5. Влияние температуры

на скорость
6. Явление катализа

Слайд 3 Химическая кинетика - раздел химии, изучающий скорость и

механизмы химических реакций
Термодинамика - наука о макросистемах
Химическая кинетика рассматривает

их механизм реакций на уровне отдельных частиц
Кинетика и термодинамика дают целостное представление о закономерностях протекания реакций

Слайд 4 Классификация процессов по фазовому составу
1) гомогенные - протекающие

Классификация процессов по фазовому составу 1) гомогенные - протекающие по всему объему

по всему объему реагирующих веществ
2) гетерогенные - протекающие

на границе фаз
3) топохимические c изменением структуры реагирующих твердых в-в
Пример: разложение карбонатов при to
CaCO3 (кр)=CaO(кр)+CO2 (газ)

Слайд 5 Классификация по механизму реакции
Механизм реакций - совокупность элементарных

Классификация по механизму реакцииМеханизм реакций - совокупность элементарных стадий слагающих процессПростой

стадий слагающих процесс
Простой процесс - протекает в одну стадию

(реагент  продукт)
Сложный процесс – многостадийный (реагент  промежуточные продукты  конечный продукт)

Слайд 6 Молекулярность реакций
По числу молекул одновременно участвующих в хим.

Молекулярность реакцийПо числу молекул одновременно участвующих в хим. превращении простые реакции

превращении простые реакции делятся на:
Мономолекулярные
N2O4 = 2NO2
Бимолекулярные

NO + H2O = NO2 + H2
Тримолекулярные
2NO + Cl2 = 2NOCl

Слайд 7 Сложные реакции делятся по механизму на:
последовательные
2N2O5

= 4NO2 + O2
1) N2O5 = N2O3 +

O2
2) N2O3 + N2O5 = 4NO2
Параллельные
3KClO4 + KCl

4KClO3

4KCl + 6O2

Слайд 8 Цепные - неразветвленные р-ции
Это реакции, в которых возникают

Цепные - неразветвленные р-цииЭто реакции, в которых возникают промежуточные активные частицы,

промежуточные активные частицы, вызывающее большое число (цепь) превращений исходной

молекулы
Пример: H2+Cl2 = 2HCl
Cl2 = 2Cl•
H2 + Cl• = HCl + H•
H• + Cl2 = HCl + Cl• и т.д.

h

Слайд 9 Цепные - разветвленные реакции
Н2 + 0,5О2 = Н2О
Зарождение

цепи: Н2+ О2 = 2ОН
Развитие цепи: ОН + Н2

= Н2О + Н
Разветвление цепи: Н+О2 = ОН + О
О + Н2 = ОН + Н
Обрыв цепей: ОН + ОН  Н2О2
О + О  О2
Обрыв цепи осуществляют ингибиторами [Pb(C2H5)4 , добавляемый в бензин]

Слайд 10 Лимитирующая стадия
это самая медленная стадия в сложном процессе

Лимитирующая стадияэто самая медленная стадия в сложном процессе и скорость ее

и скорость ее протекания определяет (лимитирует) скорость всего процесса

Слайд 11 Скорость химической реакции
это число элементарных актов взаимодействия, происходящих

Скорость химической реакцииэто число элементарных актов взаимодействия, происходящих в единицу времени

в единицу времени в единице объема для гомогенных реакций

или на единице поверхности раздела фаз для гетерогенных реакций:
Vгом = =  Vгетер =

n
Vt

n
St

C
t

Слайд 12 Скорость как функция изменения концентрации
Взаимодействия атомов и молекул

Скорость как функция изменения концентрацииВзаимодействия атомов и молекул фиксировать невозможно, поэтому

фиксировать невозможно, поэтому о скоростях реакций судят по изменению

различных параметров:
концентрации реагентов или продуктов за определенный промежуток времени, (а также массы, давления, объема, окраски, электропроводности, и т. д.)

Слайд 13 Скорость средняя и мгновенная
Средняя

скорость:

Мгновенная
скорость:

С2

С1

C

t

C t

dC dt

Слайд 14 Для реакции в общем виде скорость химической реакции

Для реакции в общем виде скорость химической реакции с учетом стех-ких

с учетом стех-ких коэффициентов:
aA + bB = cC +

dD
Vt = - = - = =

dCA
dt

dCD
dt

dCB
dt

dCC
dt

Слайд 15 Общая закономерность
Скорость химической реакции, проводимой без добавления реагентов

Общая закономерностьСкорость химической реакции, проводимой без добавления реагентов извне, максимальна в

извне, максимальна в начале (конц-ции реагентов мах) и минимальна

в конце (конц-я реагентов - мin)

Слайд 16 Реакции, скорость которых постоянна:
Автокаталитические реакции - скорость возрастает

Реакции, скорость которых постоянна:Автокаталитические реакции - скорость возрастает скорость возрастает в

скорость возрастает в некоторые промежутки времени от начала реакции

(продукты реакции являются её катализаторами)
Автоколебательные реакции - скорость то ум-ся, то ув-ся

Слайд 17 Факторы, влияющие на скорость реакции
Природа
Концентрация веществ
Температура
Катализаторы
На

скорость гетерогенных р-ций кроме того влияет величина поверхности, т.е.

размер частиц твердого вещества
На скорость цепных реакций – размеры и форма реакционного сосуда

Слайд 18 Влияние природы и концентрации реагентов на скорость реакций
Закон

Влияние природы и концентрации реагентов на скорость реакцийЗакон действующих масс К.

действующих масс
К. Гульдберг, П. Вааге (1867), Я. Вант-Гофф

(1877)
Скорость простой реакции при постоянной температуре пропорциональна произведению концентраций реагентов в степени их стехиом-х коэффициентов

Слайд 19 В общем случае:
aA + bB + dD +

.....
V = kC  C  C  ......
a
A
b
B
d
D

Слайд 20 Кинетическое уравнение
Для простой реакции:
аА + bВ =

сС +dD
математическое выражение ЗДМ:
V = k

C C
V – скорость реакции
k – константа скорости реакции
CA и CB – молярные конц-ции реаг-в
а и b – кинетический порядок реакции по веществу А и В соответственно

a
A

b
B

Слайд 21 Пример записи кинетического уравнения простой реакции
1) C2H5OH =

Пример записи кинетического уравнения простой реакции 1) C2H5OH = C2H4 + H2O

C2H4 + H2O
V=kС(C2H5OH)
2) 2HI = H2 +

I2
V = k С2(HI)
3) 2NO + Cl2 = 2NOCl
V = k C2(NO)C(Cl2)
Общий кинетич-й порядок простой реакции равен ее молекулярности

Слайд 22 V = = f(С)
v

а) n=0 v

б) n=1 v в) n>1

Графическое определение n

0 c 0 c 0 c

dc
dt

Слайд 23 Кинетическое уравнение сложной реакции
аА + bВ=сС + dD

Кинетическое уравнение сложной реакцииаА + bВ=сС + dD V = k

V = k C C
m и n

– небольшие целые или дробные числа, определяются опытным путем (не совпадает с коэффициентами в уравнении)

m
A

n
B

Слайд 24 Пример: Реакцию 2H2(г) + O2(г) = 2H2O(г) провели

Пример: Реакцию 2H2(г) + O2(г) = 2H2O(г) провели при одном давлении,

при одном давлении, а затем при давлении в 10

раз большем.
Как изменилась скорость реакции , если кинетическое уравнение сложной цепной реакции имеет вид:
V = k [H2]0,4 • [O2]0,3
Решение:
При росте Р в 10 раз [H2] и [O2] ув-ся в 10 раз, тогда V1 = k(10[H2])0,4(10[O2])0,3 = 100,7
Ответ: Cк-ть увел-сь в 100,7, т.е. в 5 раз

Слайд 25 Константа скорости реакции
Физ. смысл k вытекает из V

= k C  C
При конц-циях реагентов CA =

CB = 1 моль/л - это удельная скорость реакции
Константа при постоянной to зависит только от природы веществ и не зависит от их концентрации
Размерность К
n=0, [K] = [моль/лс]
n=1, [K] = [1/с]
n=2, [K] = [л/мольc]

a
A

b
B

Слайд 26 Период полупревращения
Время полупревращения (t1/2) для реакций называют периодом

Период полупревращенияВремя полупревращения (t1/2) для реакций называют периодом полураспада (не зависит

полураспада (не зависит от начальной концентрации вещества)
n =

0; t1/2 = C0/2k
n = 1; t1/2 = 0,69/k
n = 2; t1/2 = 1/C0k

Слайд 27 Скорость гетерогенных реакций
зависит от удельной поверхности и концентраций

Скорость гетерогенных реакцийзависит от удельной поверхности и концентраций реагентов в газовой

реагентов в газовой фазе или в растворе
V=kSуд(реаг)С(реаг)
Пример: CaO(к)+CO2(г)=CaCO3(г)

V=kSуд(CaO)С(CO2)
Sуд(CaO) – уд. поверхность оксида

Слайд 28 Уд. поверхность по ходу реакции мало изменяется ,

Уд. поверхность по ходу реакции мало изменяется , поэтому ее объединяют

поэтому ее объединяют с конст. скорости р-ции
Пример: записать

кинетическое уравнение гетерогенной реакции:
C(к) + O2(г) = CO2 (г)
объяснить, почему на тепловых электростанциях уголь перед сжиганием измельчают
Ответ:V = kSуд(C)С(O2) или V =ki С(O2)