Закон действия масс для гетерогенной реакции

Закон действия масс для гетерогенной реакции

Скорость элементарной реакции. Закон действующих масс. Уравнение Аррениуса.


Стр 3 из 4 Под скоростью элементарной химической реакции подразумевается число элементарных актов, совершающихся в единицу времени в единице реакционного объема или на единице реакционной поверхности( для гомогенных реакций изменение молярных концентраций реагирующих веществ). Закон действующих масс- скорость элементарной химической реакции пропорциональная произведению концентраций реагирующих веществ в степенях равных стехиометрическим коэффициентам в уравнении реакции.

(Гульдберг и Вааге) Уравне́ние Арре́ниуса устанавливает зависимость константы скорости химической реакции

от температуры

.

Константа скорости элементарной реакции. Энергия активации. Энергия активации- минимальная пороговая энергия, которой должны обладать встретившиеся частицы, для того чтобы произошла химическая реакция Константа скорости- коэффициент пропорциональности в кинетическом уравнении химической реакции, выражающем зависимость скорости реакции от концентрации какого-либо из компонентов реакционной смеси. Сложные реакции. Кинетический порядок реакции.

Зависимость скорости реакции от температуры.

Сложные реакции- реакции, протекающие через ряд последовательных стадий, каждая из которых представляет собой моно-, би- или тримолекулярную элементарную реакцию. КПР-сумма показателей степеней кинетического уравнения реакции ( V=k*Cax*Cyb) Из уравнения Аррениуса. (+ Вант-Гофф установил, что при увеличении температуры на 10 скорость химической реакции возрастает примерно в 2-4 раза) Формальная кинетика.

Кинетические уравнения химической реакции. Изменение концентрации реагирующих веществ во времени. Кинетика первого и второго порядка.

Цепной механизм химической реакции.

Исходные вещества превращаются в продукты реакции в результате протекания ряда регулярно повторяющихся элементарных реакций с участием свободных радикалов ( атомы, имеющие неспаренные электроны) и атомов. При протекании элементарного акта свободные радикалы взаимодействуют с молекулами реагентов с образованием продуктов реакции и новых радикалов.

Зарождение цепи: в цепи появляется активная частица-радикал. Развитие цепи: происходит большое количество элементарных повторяющихся актов (разветвленная (более чем одна активная частица)и неразветвленная).

Обрыв цепи: исчезновение активных частиц. Фотохимические реакции. Фотохимические реакции — химические реакции, которые инициируются воздействием электромагнитных волн, в частности — светом. Примерами фотохимических реакций являются фотосинтез в растениях, распад бромида серебра в светочувствительном слое фотопластинки, превращение молекул кислорода в озон в верхних слоях атмосферы.
Основными требованиями для фотохимических реакций являются: энергия источника излучения должна соответствовать энергии электронного перехода между орбиталями; излучение должно быть способным достичь целевых

Справочник химика 21

Домашняя подготовка.

. . Факторы, влияющие на . и его . . в гомогенных и . на . Необратимые и . . . на (концентрация, температура, давление).

Принцип Ле Шателье. Как известно, согласно в гомогенной (однородной) среде прямо пропорциональна произведению , причем концентрации эти взяты в степенях, равных соответствующим .

Например, скорость (и) реакции Для гомогенных устанавливает при отношение про- . масс . . Факторы, влияющие на .

. скорости. . Понятие об , ее влияние на . , . Гомогенный и . Катализаторы, ингибиторы, промоторы, каталитические яды. . и необратимые. . Принцип Ле Шателье.

. зависит от в единицу времени в единице объема. соударения в свою очередь пропорциональна произведению .

, пропорциональна произведению веществ. Обратимся к к . При з. д. м. считалось, что устанавливается в гомогенной (газовой) среде.

Чтобы перенести это условие на , необходимо рассматривать в .

газообразных при могут меняться в соответствии с . Что же касается каждого из твердых или жидких , то оно является , как и постоянно вещества при .

Эти можно ввести в , и она, , будет определяться газообразных . Например, для реакции . . . Факторы, влияющие на .

. в гомогенных и . Значение регулирования . и отрицательный. опыта. основывается на заимствованном из кинетики гомогенных реакций законе действующих масс.

Однако для реакции на реагента будет его концентрация не в объеме реактора, а на поверхности катализатора. Ранее уже показано, что из , зная и системы, можно вычислить веществ. Такие расчеты называют . Читатель должен приобрести достаточный навык в технике таких расчетов, поэтому ниже приведено несколько подробно разобранных реакций (гомогенных и гетерогенных).

Реакции в раствО)рах будут обсуждаться несколько позднее (гл.

35 и разд. 40.4). В может происходить фазами кроме того, в данной фазе может реакция.

Если является равновесным, то () в устанавливается строго . В гомогенной или гетерогенной веществ устанавливается с масс.

Последнее соотношение представляет уравнение . Итак, для термодинамика обосновывает соотношения (П.11) и изотермы (П.12), аналогичные соотношениям для реакции.

, в этом случае имеет тот же вид, что и для , но в выражении для учтены только те , которые целиком находятся в (т.

е. такие, которых не являются постоянными). Концентрации остальных компонентов спрятаны в символе Кр(Т).

Например, найдем для реакции Согласно трактуется как , подчиняющаяся , а — как гомогенные системы. простой прямо пропорциональна произведению концентраций реаги рующих веществ При не делалось никаких особых предположений о фазовом , поэтому его можно примен ять как к гомогенным, так и к . В гл. 23 уже были разобраны случаи равновесия в , которые, однако, нельзя назвать — они подчиняются более юбщим .

В будут рассмотрены такие . Все коли- .

Конспект для сдачи экзамена по Общей химии — файл 1.doc

с разветвленными цепями.

Пусть в гомогенном протекает реакция Рассмотрим , подчиняющуюся , описываемую стехиометрическим уравнением (11.1). Из сказанного выше может создаться впечатление, что речь идет о частном случае , описывается .

Cl2 + h = 2Cl зарождение цепи

развитие цепи………………………….

К первому типу относится фотохимический синтез HCl. Цепь возникает в результате образования атомов – радикалов. ЕCl-Cl =58,0 ккал/моль; ЕН-Н = 104,2 ккал/моль.

обрыв цепи За счет внешнего источника энергии (свет, электрический разряд, нагревание, воздействие ά-, β- или γ- излучения) образуются свободные радикалы или атомы, обладающие свободными валентностями.

Они взаимодействуют с молекулами. В каждом звене цепи вновь образуется новая активная частица. Путем повторения одних и тех же элементарных процессов происходит протекание цепной реакции. Ее продолжительность может быть очень большой. В приведенной выше реакции на каждый поглощенный квант образуется до 100 тыс.

молекул НСl. Столкновение двух одинаковых радикалов при условии, что выделяющаяся при этом энергия может быть отдана третьему телу, приводит к обрыву цепи.

Причиной обрыва может служить не только рекомбинация свободных радикалов, но и их захват стенкой реакционного сосуда, взаимодействие радикала с примесями, а также образование малоактивного радикала (обрыв в объеме). Поэтому скорость цепной реакции очень чувствительна к наличию посторонних частиц и форме сосуда.

В разветвленных цепных реакциях единичная реакция одного свободного радикала приводит к возникновению более чем одного нового свободного радикала.

Образующиеся в реакции I радикалы обеспечивают развитие неразветвленной цепи, а атом кислорода, обладающий двумя свободными валентностями (реакция II), образует два радикала, начинающих разветвление. Возникает огромное количество свободных радикалов.

«Размножение» радикалов приводит к лавинообразному течению процесса, которое может вызвать взрыв:

Однако и в этих процессах происходят обрывы цепей. Причем бурное увеличение скорости процесса наблюдается лишь в том случае, когда темп разветвления опережает темп обрыва.

Для таких реакций изменение концентрации активных центров во времени может быть выражено следующим соотношением:

,где С – количество активных центров в зоне реакции;

— скорость зарождения активных центров;f – константа скорости разветвления цепей;g – константа скорости обрыва цепей.^ Химически необратимые реакции при данных условиях идут практически до конца, до полного расхода одного из реагирующих веществ (NH4NO3 → 2H2O + N2O – никакая попытка получить нитрат из Н2О и N2O не приводит к положительному результату). Химически обратимые реакции протекают одновременно при данных условиях как в прямом, так и в обратном направлении. Необратимых реакций меньше, чем обратимых.

Примером обратимой реакции служит взаимодействие водорода с иодом:

;

.

Через некоторое время скорость образования HI станет равной скорости его разложения:

;

.

Справочник химика 21

В 1889 г. В. Нернст сформулировал , применив к электролита из его произведение в ее есть при . Это правило — одно из следствий в применении к раствор — осадок.

Система осадок — представляет гетерогенную, двухфазную систему. В или осаждаемого вещества в постоянной, поэтому ее активность в заданных принимается равной единице. в постоянна а=/(. Следует подчеркнуть, что принцип Ле Шателье применим не только к однородным, , но и к неоднородным, .

При этом необходимо иметь в виду, что применим к лишь с определенными допущениями. Область его применения ограничена лишь . Равновесие же между системы не масс. в демонстрируется в опытах 48 и 49. В опыте 50 имитируются процессы, протекающие в природе при месторождений. — растворения (или осаждения) в .
и имеют большое для науки и промышленности.

растворения, называемая ПР , является произведением ионов в .

Эта при и давлении и может быть одной из осадка, на основании которой изменяют , рассчитывают . произведения из , если его применить для электролита.

Например, в насыщенном содержатся Ag+ и С1 , находящиеся в равновесии с твердой фазой Ag l Предположение о (например, протекает ли она в или на фаз) не является обязательным для в , поскольку термодинамика позволяет судить о лишь по исходному и системы. Аналогично и можно рассматривать как обратимую , подчиняющуюся . Например, при экстрагировании трибутилфосфатом (ТБФ) экстрагируется нейтральная , основанная на к зернами ионита и омывающим их раствором.

При этом вводится коэффициент обмена, который соответствует количеству нонов В, присутствующих 1В растворе, находящемуся в равновесии с зернами ионита. Этот раствор должен содержать 1 г-экв В вместе с 1 г-экв А. Если Скорости к и отвода от нее ( вещества) конвекции и диффузии они зависят от и , которые не учитываются .

Рекомендуем прочесть:  Новые автомобили за 500 тысяч рублей

Поэтому часто к неприменим, о если реакции является взаимодействие, а не диффузионные или какие-либо иные , совпадения между и вычисленной по масс. разупорядочения. Если кристалл находится в , то взаимосвязаны и , основанное на , позволяет сорта дефектов от .

В рамках подобных представлений удалось объяснить многие теплофизические, электрические, магнитные, оптические и материалов, а на , протекающих с фаз (, и сплавов, , и твердофазные реакции). В может происходить фазами кроме того, в данной фазе может реакция. Если является равновесным, то () в устанавливается строго .

В гомогенной или гетерогенной веществ устанавливается с масс. Типичная адсорбции (связанная с и задержкой процесса по мере заполнения) и подчинение считались ранее признаком, позволяющим отличить адсорбции от , описываемой . Этот между двумя упоминался в учебниках и использовался в .

Однако между и не существует принципиального различия. Начиная той или иной , кинетик обычно неявно предполагает, что исследуемый в кинетик вообще и, более того, принадлежит Аррениусовой кинетике в частности.

В подавляющем большинстве случаев это предположение подтверждается , однако возможна и иная ситуация (например, при , а также для некоторых гетерогенных может нарушаться [70]).

Бесплатная юридическая консультация помощь без регистрации и смс

Все поля обязательны для заполнения!

Ваше имя: Телефон: Ваш вопрос: Задать вопрос В соответствии с ФЗ №152 мы гарантируем полную анонимность всех консультаций. бесплатная юридическая консультация Видео-презентация Работа горячей линии: ежедневно c 9 до 24 часов Прием онлайн-заявок: Круглосуточно Консультаций проведено: За все время: 40989 За месяц: 1143 За 24 часа: 21 Лента ответов 4-10-2020 4-10-2020 4-10-2020 4-10-2020 4-10-2020 Частые вопросы +7 (495) 984-87-63 — для жителей Москвы и МО +7 (812) 458-46-17 — для жителей Санкт-Петербурга На нашем сайте вы можете задать абсолютно бесплатно любой интересующий вас вопрос юристу или адвокату независимо от тематики и сложности обращения. Объединяя юристов-профессионалов, оказывающих бесплатные юридические консультации, и людей, которые ищут ответы на вопросы правовой тематики, мы стали незаменимым помощником для тысяч людей по всей стране.

Онлайн-консультация на «Юр-Про» – это возможность получить на бесплатной основе квалифицированную юридическую помощь: дельные советы и практические рекомендации, касающиеся вашей проблемы. Задайте вопрос юристу прямо сейчас Все поля обязательны для заполнения!

Ваше имя: Телефон: +7( ) Ваш вопрос: Задать вопрос В соответствии с Федеральным законом Российской Федерации от 27 июля 2006 г. N 152 «О персональных данных» — мы гарантируем полную анонимность всех консультаций Следует сказать, что бесплатное консультирование – это частая практика, которая используется в большинстве успешных компаний. Она основана на добровольной помощи в юридическом образовании граждан, которые получив грамотную информацию от специалиста, обращаются за платной услугой (более емкой и сложной).

Кроме этого в процессе предварительного общения со специалистом человек может наглядно оценить уровень квалификации юриста – то, что необходимо для выбора надежного и компетентного партнера в решении своих проблем. Преимущества онлайн консультации следующие:

Полная анонимность клиента

Бесплатность услуг

Возможность обсудить с адвокатами любые темы, связанные с законом Как показывает практика, без помощи профессионалов очень сложно добиться решения юридических проблем и отстоять свои законные права. Специализированный онлайн-сервис «UR-PRO» объединил опытных юристов и адвокатов, которые готовы ответить на ваши обращения и дать ценные советы по решению спорных правовых вопросов.

За время существования сервиса наши сотрудники стали незаменимыми помощниками для более чем 10 тысяч людей. Мы продолжаем оказывать бесплатную юридическую помощь для жителей всех регионов Российской Федерации.

Конечно, услуги профессионального юриста имеют свою цену. Однако предварительное консультирование может продемонстрировать профессионализм наших специалистов, что убедит в необходимости обратиться за юридической помощью именно к нам.

ЛЕКЦИЯ 03. 3. 1 Закон действующих масс.

Константа химического равновесия

Увеличим давление: так как прямая реакция идёт с уменьшением числа молей газобразных веществ (т.е.

объем уменьшается), то равновесие смещается в сторону продуктов реакции. 3.7 Влияние температуры на константу химического равновесия.Уравнение изобары Вант-Гоффа.Количественно влияние температуры на константу равновесия выражается с помощью уравнения изобары Вант-Гоффа (р = const) или уравнения изохоры Вант-Гоффа (V = const). Для вывода уравнения изобары Вант-Гоффаз из уравнения

(23)найдем частную производную от G по Т при р = const:

(24)Это получено, исходя из того, что начальная активность веществ не зависит от температуры, тогда:(

) то

.

(25)Подставляем в уравнение Гиббса-Гемгольца

значения G и

из (23) и (25) соответственноПосле преобразований имеем

. (26)После преобразований имеем

(27)Здесь Н – тепловой эффект реакции при p = const.Уравнение (27)– это уравнение изобары Вант-Гоффа в дифференциальной форме.

Это уравнение показывает, как константа равновесия ka зависит от температуры.

Аналогичным способом, рассматривая F вместо G в соответствующих уравнениях типа (23) и (24), можно получить выражение для уравнения изохоры Вант-Гоффа в дифференциальной форме.Здесь U – изменение внутренней энергии (т.е.

тепловой эффект реакции при V = const).Если рассматривать газофазную реакцию, то для идеальных газов можно записать

и тогда

(28) Рассмотрим случай, когда реакция проводится в стандартном состоянии при р = 1 атм, тогда уравнение (28) примет следующий вид:

(29)Рассмотрим, как изменяется kp с изменением температуры. Проанализируем соотношение (29) (здесь H0 – тепловой эффект соответствующей химической реакции в стандартном состоянии.

Возможны три случая.1) H0 > 0 – эндотермическая реакция, протекающая с поглощением теплоты. Так как R > 0; T2 > 0, тогда,

.

Известно, что если производная функции (у)

, то у – возрастающая функция (т.е. с возрастанием аргумента ее значение увеличивается, а с уменьшением – уменьшается), тогда при увеличении температуры (dT > 0) величина lnkp, а, следовательно, и kp, возрастает, а при уменьшении температуры kp уменьшается.2) H0

; тогда

, следовательно, функция lnkp убывающая, то есть с ростом аргумента -температуры величина lnkp а, значит, и kp, уменьшается.3) H0 = 0;

. Функция lnkp (а также и kp) не зависит от температуры, то есть kp – постоянная при Т  сonst.Зависимость kp (или kp) от температуры может иметь следующий вид:1.

H01 = 02. H02 > 03. H03

Советник

Содержание: В 1865 г. профессор Н.Н. Бекетов впервые высказал гипотезу о количественной взаимосвязи между массами реагентов и временем течения реакции: «. притяжение пропорционально произведению действующих масс».

Эта гипотеза нашла подтверждение в законе действующих масс, который был установлен в 1867 г. двуми норвежскими химиками К.

Гульдбергом и П. Вааге. Современная формулировка закона действующих масс такова: При постоянной температуре скорость химической реакции прямо пропорциональна произведению концентраций реагирующих веществ, взятых в степенях, равных стехиометрическим коэффициентам в уравнении реакции. Для реакции aA + bB → mM + nN математическое выражение закона действующих масс имеет вид: где v — скорость реакции; k — коэффициент пропорциональности, называемый константой скорости химической реакции (при CA = CB = 1 моль/л k численно равна v); CA и CB — концентрации реагентов A и B; a и b — стехиометрические коэффициенты в уравнении реакции.

Константа скорости химической реакции k определяется природой реагирующих веществ и зависит от температуры, от присутствия катализатора, но не зависит от концентрации веществ, участвующих в реакции. Закон действующих масс справедлив только для наиболее простых по своему механизму взаимодействий, протекающих в газах или в разбавленных растворах.

Часто уравнение реакции не отражает ее механизма. Сложные реакции могут быть совокупностью параллельно или последовательно протекающих процессов.

Закон действующих масс справедлив для каждой отдельной стадии реакции, но не для всего взаимодействия в целом. Та стадия скорость которой минимальна, лимитирует скорость реакции в общем.

Поэтому математическое выражение закона действующих масс, записанное для самой медленной (лимитирующей) стадии процесса, приложимо одновременно ко всей реакции в целом.

Примеры решения задач: Задача 1. Во сколько раз изменится скорость прямой и обратной реакций в системе 2SO2(г) + O2 = 2SO3(г) , если объем газовой смеси уменьшить в 3 раза? В какую сторону сместится равновесие системы?

Решение. Обозначим концентрации реагирующих веществ CSO2 = a, CO2 = b, CSO3 = d. Согласно закону действующих масс, скорости прямой и обратной реакций до изменения объема: После уменьшения объема гомогенной системы в 3 раза концентрация каждого из реагирующих веществ увеличится в 3 раза: CSO2 = 3a, CO2 = 3b, CSO3 = 3d.

При новых концентрациях скорости прямой и обратной реакций: v’прямая = k1 · (3a) 2 · 3b = 27 · k1 · a 2 · b; Изменения скоростей составят: Следовательно, скорость прямой реакции увеличилась в 27 раз, а обратной — в 9 раз. Равновесие системы сместилось в сторону образования SO3.

  • Коровин Н.В., Масленникова Г.Н., Мингулина Э.И., Филиппов Э.Л. Курс общей химии. — М.: Высшая школа, 1990. — С. 109-110, 140-141

Если вы нашли ошибку на странице, выделите ее и нажмите Ctrl + Enter.

© Сбор и оформление информации: Кипер Руслан Обратимся к применению закона действия масс к гетерогенным реакциям. [c.129] Применение закона действия масс к гетерогенным реакциям.

Закон действующих масс

Теория Влияние концентрации веществ на скорость реакции определяется законом действующих масс: при постоянной температуре скорость гомогенной химической реакции пропорциональна произведению концентраций реагирующих веществ, возведенных в степени, равные стехиометрическим коэффициентам в уравнении реакции.

для прямой гомогенной реакции, (7) протекающей слева направо в однородной среде (смесь газов, раствор) (), имеет вид: (8) Для гетерогенной реакции, протекающей на границе раздела фаз (твердой и жидкой, твердой и газообразной) концентрации веществ, находящихся в конденсированном состоянии, постоянны и включаются в константу скорости реакции. Тогда для прямой реакции , (9) если вещество твердое, закон действующих масс запишется: (10) Для обратимых химических реакций, которые могут протекать как в прямом, так и в обратном направлениях, скорости реакции (5) запишутся: Таблица 1 Вид реакции скорость реакции прямой () обратной () Гомогенная Гетерогенная: вещества и твердые или жидкие – константы скоростей прямой и обратной реакций, соответственно.

Физический смысл константы скорости: при концентрации всех реагирующих веществ, равных 1 моль/л, константа скорости равна скорости реакции.

Константа скорости реакции зависит от природы реагирующих веществ, температуры и присутствия катализатора. Для каждой реакции при постоянной температуре константа скорости величина постоянная.

Используя закон действующих масс, можно определить, как будет изменяться скорость реакции при изменении параметров системы: , , . Пример 1. Для гомогенной газофазной реакции определить: а) во сколько раз изменится скорость прямой реакции, если концентрацию азота уменьшить в 2 раза, а концентрацию водорода увеличить в 2 раза; б) давление в системе увеличить в 3 раза. Решение. а) Согласно закону действующих масс, скорость прямой химической реакции описывается уравнением .

После изменения концентрации реагентов будут равны ; , тогда , или .

Изменение скорости прямой реакции по отношению к первоначальной: , т. е. скорость прямой реакции увеличится в 4 раза. б) Из уравнения состояния газов (уравнение Менделеева-Клапейрона) (11) следует с учетом (2): , (12) что (при ) прямо пропорционально молярной концентрации газообразных веществ.

Следовательно, увеличение (или уменьшение) давления в системе в раз приводит соответственно к увеличению (или уменьшению) концентрации всех газов-участников реакции также в раз. Тогда по условию задачи при увеличении давления в 3 раза новые концентрации веществ (): ; , тогда или , откуда: , т.

е. скорость прямой реакции увеличится в 81 раз. Пример 2. Для реакции определите: а) как был изменен объем системы, если скорость прямой реакции уменьшилась в 4 раза?

б) во сколько раз при этом изменилась скорость обратной реакции?

Решение. а) Прямая реакция гетерогенная, концентрация твердого углерода не входит в выражение скорости реакции, поэтому: , или, учитывая: , получаем: .

Обозначим новый объем ; так как количество в системе не меняется, то , и По условию задачи , откуда ; или , т.

Справочник химика 21

к возможно лишь при известных допущениях. Обратимся к к гетерогенным реакциям. к . Если в с газами участвуют твердые или , то концентрации последних в не изменяются, так как над каждым твердым или при остается неизменным.

Возможен также случай, когда одно из взято в большом избытке по сравнению с , тогда его концентрация в практически не изменяется. Если концентрация какого-либо вещества в не изменяется, то в масс эта концентрация не пишется, а входит в .

Например, масс для прямой и , протекающих по термохимическим уравнениям к в конденсированных фазах можно рассмотреть на между расплавом, состоящим нз закисей МпО и РеО, и металлическим расплавом Ре—Мп Обратимся к к .

При з. д. м. считалось, что устанавливается в гомогенной (газовой) среде. Чтобы перенести это условие на , необходимо рассматривать в . газообразных при могут меняться в соответствии с .

Что же касается каждого из твердых или жидких , то оно является , как и постоянно вещества при . Эти можно ввести в , и она, , будет определяться газообразных . Например, для реакции к гетерогенному затруднения, особенно в тех случаях, когда образуют с твердые или .

Кроме этого, приходится также учитывать, что выражает в газообразной или . может не содержать ни газообразной, ни .

Такие с равновесия исследовать нельзя.

Мы ограничимся , в которых каждое из содержится в системе в виде самостоятельной фазы. к возможно лишь при известных допущениях.

Он системы. системы не масс. разупорядочения. Если кристалл находится в , то взаимосвязаны и , основанное на , позволяет сорта дефектов от .

В рамках подобных представлений удалось объяснить многие теплофизические, электрические, магнитные, оптические и материалов, а на , протекающих с фаз (, и сплавов, , и твердофазные реакции). к весьма затруднено вследствие невозможности получения точных данных и тем, что многие из ионитов гетерогенны.

Только в появились такие монофункциональные иониты, как сульфокислотные, фенольные и карбоксильные.

Вместе с тем следует учитывать, что одной из серьезных трудностей при является необходимость как в растворе, так и в .

Важно отметить, что эти затруднения присущи не ионного обмена, но и почти всем , в том числе и гомогенным.

[334, 335, 341 ] при из глинистых минералов иллюстрируется стремление преодолеть одно из последних препятствий при обмена.

, основанная на к зернами ионита и омывающим их раствором.

При этом вводится коэффициент обмена, который соответствует количеству нонов В, присутствующих 1В растворе, находящемуся в равновесии с зернами ионита. Этот раствор должен содержать 1 г-экв В вместе с 1 г-экв А. Если Поскольку обмена подчиняется соотношениям, вполне естественно, что термодинамически его можно рассматривать как .

такого подхода приводит к распространению на -, определяющего дифференциальное , и его следствия — масс. В заключение этого параграфа отметим, что в не столь однозначны, как в .

Действительно, в случае элементарных , описываемых

Закон действующих масс для гетерогенных реакций.

Стр 3 из 6Современная формулировка этого закона: при постоянной температуре скорость химической реакции прямо пропорциональна произведению концентрации реагирующих веществ, взятых в степенях, равных стехиометрическим коэффициентам в уравнении реакции».

Для реакции aA + bB, то есть для aмолей вещества А и b молей вещества В ЗДМ формально запишется в виде

Константа скорости k определяется природой реагирующих веществ, зависит от температуры и присутствия катализатора, но не зависит от концентрации реагентов, участвующих в реакции. При гетерогенной реакции в уравнение ЗДМ входят только жидкие или только газообразные реагенты, а твердые исключаются, оказывая влияние только на константу скорости k. Константа скорости k численно равна скорости, если концентрации реагентов постоянны и равны единице.

Закон действующих масс, безусловно, выполняется только для элементарных химических реакций, протекающих в одну стадию. В других случаях фактическая и вычисленная по закону действующих масс скорости совпадают редко. Растворы неэлектролитов. Идеальный раствор.

Растворы неэлектролитов — многокомпонентные мол. системы, состав которых может изменяться непрерывным образом . В отличие от растворов электролитов в растворах неэлектролитов заряженные частицы в заметных концентрациях отсутствуют.

Растворы неэлектролитов могут быть твердыми, жидкими и газообразными. Такие по св-вам считают близкими к идеальным. Идеальный раствор – раствор, образование которого не сопровождается изменением объема и тепловым эффектом.

Силы межмолекулярного взаимодействия между однородными и разнородными частицами примерно одинаковы, и образование раствора обусловлено лишь энтропийным фактором.

Зависимость скорости реакции от температуры. Уравнение Аррениуса. Правило Вант-Гоффа. Уравнение Аррениуса: k = A • exp( -Ea/RT) A — постоянная, зависящая от природы реагирующих в-в;Ea — энергия активации(энергия, которой должны обладать сталкивающиеся молекулы, чтобы столкновение привело к химическому превращению).Чем больше Ea, тем сильнее ↑скорость реакции при увеличении температуры.

Правило Вант-Гоффа: повышение температуры на 10 градусов увеличивает скорость реакции в 2-4 раз. При повышении кол-во активных частиц в системе возрастает.

-температурный коэффициент реакции, показывает во сколько раз увелилчилась скорость при воышении температуры на 10 градусов. Энергия и энтропия активации реакции. Гомогенный и гетерогенный катализ.

Активированный комплекс. Энергетическая диаграмма реакции. Катализ- ускорение скорости реакции под действием какого-либо в-ва. Катализатор- в-во, ускоряющее или осуществляющее не идущую, но принципиально существующую реакцию.

Гетерогенный катализ: <> Гетерогенный катализ (контактный катализ), изменение скорости хим. р-ции при воздействии катализаторов, образующих самостоят.

фазу и отделенных от реагирующих в-в границей раздела.наиб. распространен случай, когда твердый кат. (контакт) ускоряет р-цию между газообразными реагентами или р-цию в р-ре.

Скорость химической реакции. Закон действующих масс для необратимых реакций.

Механизм химических процессов.

Элементарная реакция. Молекулярность реакции, порядок химической реакции.

Стр 4 из 6Под скоростью химической реакции подразумевают кол-во вещества, вступающего в р-ю или образующегося в процессе р-ии, в единицу времени в единице реакционного пространства.

.

Химические реакции : гомогенные ( исх.

В-ва и продукты р-ии находятсяв одинаковом агрегатном сост-ии ( в одной фазе) и гетерогенные ( исх.в-ва и продукты р-ии находятся в разных агрегатных состояниях( в разных фазах). Гомогенные реакции – реакционное пространство – объем Vгомог = ±Dn\VDt = ±Dc\Dt n[моль\ м2*с], [моль\л*с] Гетерогенные реакции Vгетерог = ± Dn\SDt = ± Dcs\Dt [моль\м2 * с], S – площадь поверхности соприкосновения в-в Т.о скорость химической р-ии – это изменение концентрации вещества вступающего в реакцию или образующегося в результате реакции в единицу времени.

Скорость: средняя и мгновенная 1)Средняя Dc\Dt 2)Мгновенная dc\dt Vмгнов = lim(Dt®0) Dc\Dt = lim(Dt®0) Vcp = dc\dt Vt = ± (dc\dt)t Графики: Элементарная химическая реакция (элементарная стадия)- составные части сложной реакции. В этих реакциях, как правило, разрывается или образуется не более одной-двух связей между атомами. Реакции, протекающие в одну стадию.

По механизму реакции подразделяются на : простые ( протекают в одну стадию, ур-ие хим.р-ии отражает отражает механизм процесса.) и сложные ( протекают в несколько стадий. Ур-ие хим.р-ии не отражает механизм процесса.

Механизм процесса отражает совокупность элементарных (простых реакций). Лимитирующая стадия – самая медленная стадия в сложном процессе и скорость ее реакции определяет ( лимитирует) скорость всего процесса. Число молекул, участвующих в элементарном акте химического взаимодействия, называется молекулярностью химической реакции.

По числу молекул, одновременно участвующих в хим.превращении, простые р-ии делят на: мономолекулярные(H2O4→2NO2), бимолекулярные( NO+H2O→NO2+H2), тримолекулярные( 2NO+CL2→2NOCL). Для того, чтобы частицы провзаимодействовали необходимо: встретиться, обладать достаточным кол-вом энергии, иметь благоприятную для взаимодействия ориентацию. Закон действующих масс: скорость простой ( элементарной) реакции при постоянно температуре пропорциональна произведению концентраций реагентов , взятых в степенях их стехиометрических коэффициентов.

Кинетическое ур-ие , матем.запись: aA+bB=cC+dD; (*1,2)

;

* [B

V – скорость реакции, k- константа хим.р-ии.

[А], [В] ( СА, СВ) – молярные (моль\л) концентрации реагентов; a, b – кинетический порядок реакции по в-вам [А], [В] соответственно. Физический смысл k вытекает из (*1) , при концентрациях реагентов Са=Св=1 моль\л- это удельная скорость реакции.