Преподаватель: Турло Евгений Михайлович

Кафедра ХХТ

Лаборатория №_______

Отчет по лабораторной работе № 2

Кинетика химических реакций

ФТФ

Группа: ФФ-41

Студентка: Султанова Валентина Болатовна

Преподаватель: Турло Евгений Михайлович

Дата выполнения работы: _______________

 

 

г. Новосибирск, 2014

Цель работы: Изучение влияния различных факторов на скорость химических реакций, а также изучения влияния температуры и концентрации реагирующих веществ на химическое равновесие.

Скоростью химической реакции называют изменение концентрации реагирующего вещества в единицу времени. Скорость реакции определяется природой реагирующих веществ и зависит от условий протекания процесса (концентрации реагирующих веществ, температуры, степени измельчения веществ, наличия катализатора и др.).

Зависимость скорости реакции от концентрации выражается законом действующих масс: при постоянной температуре скорость химической реакции пропорциональна произведению концентраций реагирующих веществ.

Гомогенные реакции - реакции в которой реагенты и продукты находятся в одной фазе.
Гетерогенные реакции - реакции с участием веществ, находящихся в различных фазах и составляющих в совокупности гетерогенную систему.

Реакция в гетерогенной системе осуществляется на поверхности раздела между фазами. Поэтому скорость гетерогенных реакций при постоянной температуре зависит не только от концентрации веществ, но и от площади поверхности раздела фаз. Площадь поверхности соприкосновения фаз (реагирующих веществ) определяется степенью измельчения твердых реагентов.

Энергия активации – это минимальная энергия, которой должны обладать реагирующие молекулы, чтобы их столкновение приводило к химическому взаимодействию.

Одним из способов ускорения реакции является катализ, который осуществляется при помощи веществ – катализаторов, увеличивающих скорость реакции, но не расходующихся в результате ее протекания.

Механизм действия катализатора сводится к уменьшению величины энергии активации реакции, т. е. к уменьшению разности между средней энергией активных молекул (активированного комплекса) и средней энергией молекул исходных веществ.

В отличие от необратимых (односторонних) реакций кинетически обратимые реакции характеризуются состоянием химического равновесия.

Химическим равновесием называют такое состояние реагирующей системы, при котором скорость прямой реакции равна скорости обратной реакции . Равенство является кинетическим условием химического равновесия, которое характеризуется постоянством величины энергии Гиббса системы.

Количественно химическое равновесие характеризуется равновесным составом реакционной смеси, равновесной степенью превращения, равновесным выходом продуктов и константой химического равновесия. Величина, равная отношению произведения равновесных концентраций продуктов реакции к произведению равновесных концентраций исходных веществ, взятых в степенях, соответствующих их стехиометрическим коэффициентам в уравнении реакции, называется константой равновесия .

Для гомогенных химических равновесий, устанавливающихся в идеальных жидких системах, константу равновесия можно выразить через равновесные молярные концентрации (), а для газообразных систем так же через равновесные парциальные давления ()

В выражение констант равновесия гетерогенных обратимых реакций не входят равновесные молярные концентрации чистых твердых и жидких веществ.

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

В общем случае направление смещения равновесия обратимых реакций определяется принципом Ле Шателье–Брауна: если на систему, находящуюся в состоянии химического равновесия, оказывать внешнее воздействие путем изменения какого-либо из условий (с, р, Т), то равновесие смещается в направлении того процесса, протекание которого ослабляет эффект (влияние) внешнего воздействия.

 

 

 

Экспериментальная часть.