lk9kin (1154114), страница 2

Файл №1154114 lk9kin (Лекции в Word (2014)) 2 страницаlk9kin (1154114) страница 22019-09-11СтудИзба
Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 2)

k0 f ( температуры )

Уравнение Аррениуса в логарифмической форме:

Уравнение Аррениуса в дифференциальной форме:

при Т k v скорость химической реакции

чем Еа, тем сильнее влияние Т на k реакции

Уравнение Аррениуса для расчета влияния T нa k:


Связь термодинамических и кинетических параметров: ! !

Если ΔrHпрямой реакции > 0

►  при Т  k эндотерм. , k экзотерм реакции.

Активированный комплекспереходное состояние системы с максимальной энергией на пути реакции

АВ + DС АВСD* АD + ВС

Исходные активированный продукты

молекулы комплекс реакции

Для образования активированного комлекса необходима избыточная энергия Еа:

Еа - минимальная избыточная энергия по сравнению со средней энергией всех частиц, необходимая для перехода системы в состояние активированного комплекса



Связь энергии активации Еа с r H

Пусть протекает равновесная реакция:

АВ + ДС АД + ВС

для прямой реакции:

для обратной реакции:

Вычитая из первого уравнения второе, получим:

! ! ! ... выражение закона действия масс

К – константа равновесия

- изобара Вант-Гоффа

связь термодинамических и

кинетических параметров

Катализ:

ускорение реакции за счет введения дополнительного вещества – катализатора, состояние и масса которого в ходе реакции остаются неизменными


  • Катализатор Kt – входит в состав активированного комплекса уменьшает энергию активированного комплекса

снижает Еа

небольшие количества Kt – резко ускоряют процесс

А+ В + Kt →[ АВKt]→АВ + Kt

без с

катализатора катализатором

Еа Еа, Kt

[ АВ] [ АВKt]

k kKt

v vKt

Энергетическая диаграмма нека­талитической (1) и каталитической (2) реакции

Гомогенный катализKt и все реагенты в одной

фазе


Пример: H2O2 HI-kt H2O + 1/2O2

(H+ - один из самых активных Кt)

Гетерогенный катализ – реакция идет на поверхности Kt, который образует самостоятельную фазу


П ример : H2O2 Pt-kt H2O + 1/2O2

(Pt - один из самых активных Кt)

Ферментативный катализ - природные реакции, катализируе­мые ферментами: превращение крахмала в глюкозу, гидролиз эфиров, расщепление белков, брожение, дегидратация СО2 из крови и др.


ВЫВОД:

Kt – уменьшает Еа, что приводит к увеличению скорости процесса.

Ускоряет как прямую, так и обратную р-ции.


Более 90% химических промышленных процессов проводят с применением катализаторов → экономия энергии, тепла, ресурсов, направленное получение продуктов.

ПРИМЕРЫ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ

▼Задача. Во сколько раз изменится скорость реакции

2СО (г) + О2 (г) 2СО2 (г)

при увеличении давления в системе в 10 раз?

Температура системы поддерживается постоянной.

Решение. Предположим, что рассматриваемая реакция является элемен­тарной, т. е. для нее

справедлив закон действующих масс:

υ = k×с2СО×сО2.

Концентрация и парциальное давление связаны прямо пропорциональной зависимостью:

рi = сi×RT,

поэтому

υ1= k×р2СО×рО2

При увеличении давления в системе в 10 раз парциальное давление каж­дого из реагентов возрастет тоже в 10 раз, т. е.

υ2 = k×(10рСО)2×10рО2= k×1000р2СО×рО2= 1000 υ1

скорость реакции увеличится в 1000 раз.

▼Задача. Для реакции А  В + С

Константа скорости k = 5 . 10 -5 с - 1 .

n = 1 (по размерности). Определите концентрацию веществ А и В и скорость реакции через 1 час и через 5 часов, если начальная концентрация А составляла с0 (А) = 0,2 моль/л.

Решение. Для реакции 1-го порядка:

где с – текущая концентрация вещества А в момент времени τ, с0 – начальная концентрация вещества А, k – константа скорости, τ – время.

через τ = 1 час: с (А) = 0,2 . e - 0,00005 . 3600 =

= 0,17 моль/л

через τ = 5 час: с (А) = 0,2 . e - 0,00005 . 18000 =

= 0,08 моль/л

Концентрация вещества В находится по стехиометрическому соотно­шению веществ А и В. Из уравнения реакции следует, что концентрация вещества В возрастает на ту же величину, на какую убывает концентрация А, т. к. из 1 моль (А) получается 1 моль (В). Поэтому: с (В) = с 0(А) – с(А)

через τ = 1 час: с (В) = 0,2 – 0,17 = 0,03 моль/л

через τ = 5 час: с (В) = 0,2 – 0,08 = 0,12 моль/л

Рассчитаем скорость реакции по уравнению:

v = k . c (A)

через τ = 1 час: v = 5.10 – 5 . 0,17 = 8,5 . 10 – 6 моль/л .с

через τ = 5 час: v = 5.10 – 5 . 0,08 = 4 . 10 – 6 моль/л .с

▼Задача. Для реакции 2А  продукт

константа скорости k = 8,83×10-16 л/(моль×с)

n = 2 (по размерности). Определите время полупревращения вещества А , если начальная концентрация его составляла с0 = 1 моль/л. Определите время, за которое прореагирует 90% вещества. Определите, как при этом изменится скорость реакции по сравнению с начальной.

Решение. Для реакции 2-го порядка

где с – текущая концентрация вещества А в момент времени τ, с0 – начальная концентрация вещества А, k – константа скорости, τ – время.

τ1/2 = 1/( 8,83×10-16. 1) = 1,1×1015 сек

После превращения 90 % вещества А его концентрация соста­вит 10% от начальной концентрации, т. е. с = 0,1с 0 = 0,1 моль/л.

Время

τю = ( с0 с )/( k . с0 . с) =

= (1-0,1)/( 8,83×10-16. 1. 0,1) = 1×1018 сек.

Для реакции 2-го порядка

v = k . c 2

в нач. момент: v0 = 8,83.10 – 16 . 12 = 8,83. 10 –1 6 моль/л .с

через τ = 1×1018 сек: v = 8,83.10 –16 . 0,12 =

= 8,83. 10 –1 8 моль/л .с

Скорость реакции уменьшилась в 100 раз.

Задача. Рассчитайте изменение константы скорости реакции, имеющей энергию активации Еа = 131 кДж/моль, при увеличении температуры от

Т1= 330 до Т2= 400 К.

Решение. Зависимость константы скорости реакции от температуры опре­деляется уравнением Аррениуса:

..

где R = 8,31 Дж/(моль×К) – универсальная газовая постоянная.

ln ( k2 / k1 ) = 131. 103 . (400 - 330 ) / (8,31. 400 . 330 ) 8,3

( k2 / k1 ) = е 8,3 4000

константа скорости реакции увеличится в 4000 раз.















Характеристики

Тип файла
Документ
Размер
464 Kb
Тип материала
Предмет
Высшее учебное заведение

Список файлов лекций

Свежие статьи
Популярно сейчас
А знаете ли Вы, что из года в год задания практически не меняются? Математика, преподаваемая в учебных заведениях, никак не менялась минимум 30 лет. Найдите нужный учебный материал на СтудИзбе!
Ответы на популярные вопросы
Да! Наши авторы собирают и выкладывают те работы, которые сдаются в Вашем учебном заведении ежегодно и уже проверены преподавателями.
Да! У нас любой человек может выложить любую учебную работу и зарабатывать на её продажах! Но каждый учебный материал публикуется только после тщательной проверки администрацией.
Вернём деньги! А если быть более точными, то автору даётся немного времени на исправление, а если не исправит или выйдет время, то вернём деньги в полном объёме!
Да! На равне с готовыми студенческими работами у нас продаются услуги. Цены на услуги видны сразу, то есть Вам нужно только указать параметры и сразу можно оплачивать.
Отзывы студентов
Ставлю 10/10
Все нравится, очень удобный сайт, помогает в учебе. Кроме этого, можно заработать самому, выставляя готовые учебные материалы на продажу здесь. Рейтинги и отзывы на преподавателей очень помогают сориентироваться в начале нового семестра. Спасибо за такую функцию. Ставлю максимальную оценку.
Лучшая платформа для успешной сдачи сессии
Познакомился со СтудИзбой благодаря своему другу, очень нравится интерфейс, количество доступных файлов, цена, в общем, все прекрасно. Даже сам продаю какие-то свои работы.
Студизба ван лав ❤
Очень офигенный сайт для студентов. Много полезных учебных материалов. Пользуюсь студизбой с октября 2021 года. Серьёзных нареканий нет. Хотелось бы, что бы ввели подписочную модель и сделали материалы дешевле 300 рублей в рамках подписки бесплатными.
Отличный сайт
Лично меня всё устраивает - и покупка, и продажа; и цены, и возможность предпросмотра куска файла, и обилие бесплатных файлов (в подборках по авторам, читай, ВУЗам и факультетам). Есть определённые баги, но всё решаемо, да и администраторы реагируют в течение суток.
Маленький отзыв о большом помощнике!
Студизба спасает в те моменты, когда сроки горят, а работ накопилось достаточно. Довольно удобный сайт с простой навигацией и огромным количеством материалов.
Студ. Изба как крупнейший сборник работ для студентов
Тут дофига бывает всего полезного. Печально, что бывают предметы по которым даже одного бесплатного решения нет, но это скорее вопрос к студентам. В остальном всё здорово.
Спасательный островок
Если уже не успеваешь разобраться или застрял на каком-то задание поможет тебе быстро и недорого решить твою проблему.
Всё и так отлично
Всё очень удобно. Особенно круто, что есть система бонусов и можно выводить остатки денег. Очень много качественных бесплатных файлов.
Отзыв о системе "Студизба"
Отличная платформа для распространения работ, востребованных студентами. Хорошо налаженная и качественная работа сайта, огромная база заданий и аудитория.
Отличный помощник
Отличный сайт с кучей полезных файлов, позволяющий найти много методичек / учебников / отзывов о вузах и преподователях.
Отлично помогает студентам в любой момент для решения трудных и незамедлительных задач
Хотелось бы больше конкретной информации о преподавателях. А так в принципе хороший сайт, всегда им пользуюсь и ни разу не было желания прекратить. Хороший сайт для помощи студентам, удобный и приятный интерфейс. Из недостатков можно выделить только отсутствия небольшого количества файлов.
Спасибо за шикарный сайт
Великолепный сайт на котором студент за не большие деньги может найти помощь с дз, проектами курсовыми, лабораторными, а также узнать отзывы на преподавателей и бесплатно скачать пособия.
Популярные преподаватели
Добавляйте материалы
и зарабатывайте!
Продажи идут автоматически
6518
Авторов
на СтудИзбе
302
Средний доход
с одного платного файла
Обучение Подробнее