Самостоятельная работа Задание: дайте определения понятиям. Вариант 1 Вариант 2 1. Реакция соединения 2. Реакция замещения 3. Экзотермическая реакция Приведите. - презентация

1 Самостоятельная работа Задание: дайте определения понятиям. Вариант 1 Вариант 2 1. Реакция соединения 2. Реакция замещения 3. Экзотермическая реакция Приведите соответствующие примеры реакций 1. Реакция разложения 2. Реакция обмена 3. Эндотермическая реакция Приведите соответствующие примеры реакций

2 Скорость химических реакций

3

4 Скорость химической реакции Быстрота протекания химической реакции, т.е. превращения веществ в единицу времени.

5

6 Скорость реакции (υ) определяется изменением количества вещества в единицу времени в единице объёма υ = где Δ n – изменение числа молей одного из веществ, (моль); Δt – интервал времени (с, мин); V – объем газа или раствора (л) Понятие о скорости химической реакции Δ n Δt V ΔC ΔC – изменение концентрации

7 Для всех ли химических реакций будет справедливо приведенное определение понятия «скорость химических реакций»? O N 2( г) + O 2 (г) 2 NO (г) O Fe ( т) + S (т) FeS ( т) O 2Na (т) + 2H 2 O ( ж) 2 NaOH ( р-р) + Н 2(г) Понятие о скорости химической реакции

8 Реакции Гомогенные Реакции протекают в однородной среде N 2 (газ) + 3H 2 (газ) 2NH 3 NaOH (р-р) + HCl (р-р) NaCl + H 2 O Гетерогенные Реакция идет между веществами, находящимися в разных агрегатных состояниях или между веществами, не способными образовывать гомогенную среду C (тв.) + O 2(газ) CO 2 Zn (тв.) + 2HCl (р-р) ZnCl 2 + H 2

9 Понятие о скорости химической реакции Скорость гомогенной реакции (υ гомог. ) определяется изменением концентрации одного из веществ в единицу времени υ гомог. = ΔC Δt моль [] л · с С. 128 учебника

10 10 Скорость гетерогенной реакции (υ гетер. ) определяется изменением количества вещества в единицу времени на единице поверхности соприкосновения веществ Понятие о скорости химической реакции υ гетер. Δt S Δ n = где Δ n – изменение количества вещества (реагента или продукта), (моль); Δt – интервал времени (с, мин); S – площадь поверхности соприкосновения веществ (см 2, м 2 )

11 Энергия активации Е акт - минимальный избыток энергии, который должна иметь частица (или пара частиц), чтобы произошло эффективное соударение Почему протекают химические реакции?

12 Факторы, влияющие на скорость химической реакции O природа реагирующих веществ; O температура; O концентрация реагирующих веществ; O действие катализаторов; O поверхность соприкосновения реагирующих веществ (в гетерогенных реакциях).

13 13 2. Факторы, влияющие на скорость химической реакции 1.Природа реагирующих веществ: их состав, строение => энергия активации чем меньше Е акт, тем больше υ; Под природой реагирующих веществ понимают их состав, строение, взаимное влияние атомов в неорганических и органических веществах. Величина энергии активации веществ – это фактор, посредством которого сказывается влияние природы реагирующих веществ на скорость реакции. с.130 учебника

14 14 Если Е акт < 40 кДж/моль, скорость такой реакции очень большая. FeCl 3 + K 4 [Fe(CN) 6 ] Fe 4 [Fe(CN) 6 ] 3 берлинская лазурь

15 15 Если Е акт > 120 кДж/моль, скорость таких реакций очень мала. 4Fe + 2Н 2 О + ЗО 2 = 2(Fe 2 O 3 Н 2 О) ржавление железа

16 Если Е акт имеют промежуточные значения (40 – 120 кДж/моль), то скорость таких реакций будет средней. бромная вода + С 2 Н 4

17 Факторы, влияющие на скорость химической реакции Якоб Хендрик Вант-Гофф 1852 – 1911г.г. Голландский химик. Один из основателей физической химии и стереохимии. Предложил классификацию химических реакций. Установил, что повышении температуры на каждые 10 0 С скорость реакции увеличивается в 2-4 раза.

18 Факторы, влияющие на скорость химической реакции 2. Температура: при t на каждые 10 0 С, υ в 2-4 раза (правило Вант-Гоффа) При t, количество активных частиц (с Е акт ) и их активных соударений.

19 Дано: υ t1 = 1 моль/л ч γ =3 t 1 = 0 0 С t 2 = 30 0 С Найти: υ t2 Факторы, влияющие на скорость химической реакции Задача 1. Скорость некоторой реакции при 0 0 С равна 1 моль/л ч, температурный коэффициент реакции равен 3. Какой будет скорость данной реакции при 30 0 С? Решение: υ t2 = υ t1 γ Δt/10 υ t2 = /10 = 3 3 = 27 моль/лч Ответ: Скорость данной реакции при 30 0 С будет равна 27 моль/лч

20 Задача: O Определите, как изменится скорость некоторой реакции: а) при повышении температуры от 10 ° до 50 ° С; б) при понижении температуры от 10 ° до 0 ° С. Температурный коэффициент реакции равен 3.

21 21 3. Концентрация: чем С, тем чаще происходят соударения и υ. Факторы, влияющие на скорость химической реакции с.131 учебника

22 Для реакции mA + nB = C по закону действующих масс: υ = k С A m C B n где k – константа скорости; С – концентрация (моль/л) Факторы, влияющие на скорость химической реакции * З.д.м. не учитывает концентрации реагирующих веществ, находящихся в твердом состоянии, т.к. они реагируют на поверхности и их концентрации обычно остаются постоянными.

23 23 Задача 2. Реакция идет по уравнению А +2В С. Во сколько раз и как изменится скорость реакции, при увеличении концентрации вещества В в 3 раза? Факторы, влияющие на скорость химической реакции Решение: А +2В С По з.д.м. υ = k С A C B 2 Пусть С А = а, С В = в, тогда υ 1 = k а в 2 υ 2 = k а 3в 2 υ 1 / υ 2 = а в 2 / а 9в 2 = 1/9 Дано: С В в 3 раза Найти: Как измениться υ х.р. Ответ: скорость реакции увеличится в 9 раз

24 24 Факторы, влияющие на скорость химической реакции Для газообразных веществ υ х.р. зависит от давления (что аналогично изменению концентрации реагирующих веществ) Чем р, тем υ

25 25 4. Для гетерогенных реакций υ зависит: от состояния поверхности соприкосновения реагирующих веществ. Факторы, влияющие на скорость химической реакции р-р H 2 SO 4 1. Железный гвоздь 2. Железные опилки H 2 SO 4 + Fe = FeSO 4 + Cu

26 26 5. Катализаторы – вещества, которые изменяют механизм реакции, уменьшают Е акт => υ. Катализаторы остаются неизменными по окончании реакции Ферменты – биологические катализаторы, по природе белки Ингибиторы – вещества, которые υ Факторы, влияющие на скорость химической реакции с.132 – 135 учебника

27 Каталитические реакции – реакции, протекающие с участием катализатора. Некаталитические реакции – реакции, протекающие без участия катализатора.

28 Домашнее задание: § 15 1 – 12, с.136

29 Химическое равновесие

30 Обратимые реакции при одних и тех же условиях протекают в противоположных направлениях ( ). N 2 + 3H 2 2NH 3 Химические реакции по направлению их протекания Необратимые реакции протекают только в одном направлении ( ) AgNO 3 + HCl AgCl + HNO 3

31 31 Состояние обратимой реакции, при котором υ пр. = υ обр. называется химическим равновесием

32 Анри Луи Ле Шателье 1850 – 1936 г.г. Французский физико-химик. Член парижской Академии наук, почетный член Петербургской академии наук (с 1913г.) и Академии наук СССР (с 1926г.) В 1884 г. сформулировал принцип смещения равновесия, названный его именем.

33 Принцип Ле Шателье (1844 г.) Если на систему, находящуюся в состоянии равновесия, оказать внешнее воздействие (изменить t, р, С), то равновесие сместится в ту сторону, которая ослабит это воздействие.

34 34 Влияние концентрации на смещение химического равновесия Равновесие смещается при С реаг.в-в. при С прод.р-ции

35 35 Равновесие смещается при p (для газов) - в сторону уменьшения объема (V) газообразных веществ при р – в сторону увеличения V; * если реакция протекает без изменения числа молекул газообразных веществ, то давление не влияет на равновесие в данной системе Влияние давления на смещение химического равновесия

36 36 Равновесие смещается при t – в сторону эндотермической реакции (- Q) при t – в сторону экзотермической реакции (+ Q) Влияние температуры на смещение химического равновесия

37 37 Задача 1. Как надо изменить концентрации веществ, давление и температуру гомогенной системы PCl 5 PCl 3 + Cl 2 – Q, чтобы сместить равновесие в сторону разложения PCl 5 () Решение: С реаг. в-в (PCl 5 ) С прод. р-ции (PCl 3 ) и С (Cl 2 ) р (реакция идет с увеличением V) t (реакция эндотермическая – Q ) Химическое равновесие. Факторы, влияющие на смещение равновесие. Принцип Ле Шателье PCl 5(тв.) PCl 3(тв.) + Cl 2(газ) – Q 1V1V

38 Задача Как сместиться химическое равновесие реакции 2СО + О 2 2СО 2 + Q при а) повышении температуры; б) повышении давлении

39 Задание. В какую сторону сместится равновесие? а) 2SO 2(г) + O 2(г) = 2SO 3(г) + Q б) 3Fe 2 O 3(т) + CO (г) = 2Fe 3 O 4(т) + СО 2(г) + Q в) 4НCl (г) + O 2(г) = 2Cl 2(г) + 2H 2 O (г) + Q г) СО (г) + 2Н 2(г) = СН 3 ОН (г) д) 2NO (г) + H 2(г) = N 2 O (г) + H 2 O (г) - Q

40 Задание. Уравнение реакции промышленного синтеза аммиака: N 2 +3H 2 2NH 3 +Q. Подберите оптимальные условия проведения этого процесса.

41 Задание. В каком направлении произойдет смещение равновесия в системах: а) COCl 2 (г) СО(г)+Cl 2 (г) – Q б) 2СО(г)СО 2 (г)+С(т) + Q в случае увеличения концентрации оксида углерода (II), повышения температуры, повышения давления?

42 ДОМАШНЕЕ ЗАДАНИЕ: § 15,16 5,6 с. 142 Знать определения в рамках