Необходимый уровень знаний студентов

 

5.4.1 Знать понятия: скорость химической реакции, катализ и катализатор, константа скорости химической реакции, энергия активации, порядок реакции.

5.4.2 Знать факторы, влияющие на скорость химической реакции.

5.4.3 Уметь выражать связь между скоростью реакции и концентраций реагирующих веществ на основе закона действующих масс.

5.4.4Знать правило Вант - Гоффа, уметь применять его для нахождения скорости химической реакции при повышении температуры на определенное число градусов.

Задания для самоконтроля

5.5.1 Что называют скоростью химической реакции? От каких факторов она зависит?

5.5.2 Как и почему изменяется скорость химической реакции при изменении температуры?

5.5.3 Что называют энергией активации?

5.5.4 От каких факторов зависит скорость химической реакции в гетерогенных системах?

5.5.5 Что называют катализатором? Какое влияние и почему оказывает катализатор на скорость химической реакции?

5.5.6 Что называют порядком реакции? Запишите кинетическое уравнение для реакции первого порядка.

5.5.7 Изобразите графически зависимость IgC от t для реакции первого порядка.

5.5.8 Константа скорости реакции А + 2В = ЗС равна 0,6 л²∙ моль ^-2∙с ^-1. В результате реакции концентрация вещества В оказалось равной 0,5 моль/л. Вычислите, какова концентрация вещества А и скорость прямой реакции?

5.5.9 На сколько градусов нужно повысить температуру, чтобы скорость реакции возросла в 90 раз? Температурный коэффициент равен 2,7.

 

Лабораторная работа №6

Химическое равновесие

 

Цель работы: изучение влияния различных факторов на химическое рав­новесие.

Оборудование и реактивы: разбавленные растворы хлорида железа (III) и роданида аммония в бюретках, концентрированный раствор FeCI₃, твердый хлорид аммония и роданид аммония, нитрат свинца (II), штатив и 4 пробирки, U -образная трубка, пробки с газоотводными трубками, спиртовка, два химических стакана, лед, электрическая плитка.

 

Теоретические пояснения

 

Понятие «химическое равновесие» применимо только к обратимым реакциям. Химическим равновесием называют такое состояние реагирующей системы, при котором скорость прямой реакции u_прям. равна скорости обратной реакции u_обрат.. Равенство скоростей прямой и обратной реакций является кинетическим условием химического равновесия.

Химическое равновесие характеризуется постоянным для данных условий соотношением равновесных концентраций всех веществ, участвующих во взаимодействии.

Величина, равная отношению произведения равновесных концентраций
продуктов реакции к произведению равновесных концентраций исходных
веществ в степенях их стехиометрических коэффициентов, называется константой
равновесия. Для обратимой реакции

Н_2(г) +I_2(г) = 2HI_(г)

константа равновесия имеет вид:

(6.1)

Константа равновесия зависит от природы реагентов, темпе­ратуры и не зависит от исходной концентрации веществ в сис­теме.

Химическое равновесие остается неизменным до тех пор, пока постоянны параметры, при которых оно установилось. При измене­нии условий равновесие нарушается. Через некоторое время в сис­теме вновь наступает равновесие, характеризующееся новым равен­ством скоростей и новыми равновесными концентрациями всех ве­ществ.

Равновесие смещается в ту или иную сторону потому, что из­менение условий по-разному влияет на скорости прямой и обратной реакций. Равновесие смещается в сторону той реакции, скорость которой при нарушении равновесия становится больше. Например, если при изменении внешних условий равновесие нарушается так, что скорость прямой реакции становится больше скорости обратной реакции, то равновесие смещается вправо.

В общем случае направление смещения равновесия определяется принципом Ле-Шателье: если на систему, находящуюся в равновесии, оказывать внешнее воздействие, то равновесие смещается в том направлении, которое ослабляет эффект внешнего воздействия.