Презентация - "Презентация по химии на тему "Скорость химической реакции" (10 класс)"

Скорость химических реакций
Изучение нового материала

Реакции
Гомогенные реакции

протекают в однородной среде

N2 (газ) + 3H2 (газ)

↔ 2NH3

NaOH(р-р) + HCl(р-р)

→ NaCl + H2O







Гетерогенные реакции
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↑

Скорость гомогенной реакции (υгомог.) определяется изменением количества вещества
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)

Δ n
Δt ∙V
ΔC
ΔC – изменение концентрации

Скорость гомогенной реакции (υгомог.) определяется изменением концентрации одного из веществ в единицу времени
υгомог.
=
ΔC
Δt
моль
[
]

л · с

Скорость гетерогенной реакции (υгетер.) определяется изменением количества вещества в единицу времени на единице поверхности соприкосновения веществ
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)

Энергия активации Еакт - минимальный избыток энергии, который должна иметь частица (или пара частиц), чтобы произошло эффективное соударение

Факторы, влияющие на скорость химической реакции
Чем меньше Еакт, тем больше υ

Если Еакт < 40 кДж/моль,
скорость такой реакции очень большая
Если Еакт > 120 кДж/моль,
скорость таких реакций очень мала
FeCl3 + K4[Fe(CN)6] →

бромная вода
+ С2Н4 →
Если Еакт имеют промежуточные значения
(40 – 120 кДж/моль),
то скорость таких реакций будет средней.

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 100С скорость реакции увеличивается в 2-4 раза.

Дано:
υt1 = 1 моль/л ∙ ч
γ =3
t1 = 00С
t2 = 300С

Найти: υt2
Факторы, влияющие на скорость химической реакции

Задача 1.
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

Для газообразных веществ υ х.р. зависит от давления
Для реакции mA + nB = C по закону действующих масс:

υ = k ∙ СAm ∙ CBn
где k – константа скорости; С – концентрация (моль/л)
Чем ↑ р, тем ↑ υ

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?
Решение:
А +2В → С
По з.д.м. υ = k ∙ СA ∙ CB2
Пусть СА = а, СВ = в, тогда
υ1 = k ∙ а ∙ в2
υ2 = k ∙ а ∙ 3в2
υ1/ υ2 = а ∙ в2 / а ∙ 9в2 = 1/9
Дано:
↑СВ в 3 раза
Найти:
Как изменится
υх.р.

Ответ: скорость реакции увеличится в 9 раз

13
Катализаторы – вещества, которые изменяют механизм реакции, уменьшают Еакт => υ ↑
Катализаторы не вступают в химическую реакцию,
а только ускоряют процесс
Ингибиторы, наоборот, замедляют процесс и ↓ υ

Катализаторами биохимических реакций в организм
человека являются ферменты, они необходимы человеку
для того, чтобы организм усваивал содержащиеся
полезные вещества.
Ферменты запускают реакции
распада и образования веществ
в клетке и увеличивают
их скорость

14
Для гетерогенных реакций υ зависит
от состояния поверхности
соприкосновения реагирующих веществ
Cu SO4 + Fe = FeSO4 + Cu
Железный гвоздь
Железные опилки