Методы определения порядка химической реакции




Скачать 146.82 Kb.
НазваниеМетоды определения порядка химической реакции
Дата публикации06.07.2013
Размер146.82 Kb.
ТипДокументы
zadocs.ru > Химия > Документы
РАЗДЕЛ 6. КИНЕТИКА ХИМИЧЕСКИХ РЕАКЦИЙ



Кинетика химических реакций изучает скорость их протекания и зависимость скорости от различных факторов: концентрации веществ, температуры и т. д.

Для реакции истинная скорость химической реакции () в момент времени определяется выражением:

  1. при непостоянном объеме () системы, зависящем от времени


,



  1. при постоянном объеме () системы

,
где - число молекул вещества и

и - концентрация веществ, выраженная в моль/л или моль/м3.

Скорость всегда положительная величина. Поэтому знак минус учитывает тот факт, что концентрация исходного вещества убывает, а знак плюс – что концентрация продуктов в ходе реакции увеличивается.

Зависимость скорости реакции от концентрации выражается основным постулатом химической кинетики



где и рассматриваются как порядок реакции по веществу и веществу и определяются обычно опытным путем, - константа скорости химической реакции, т.е. скорость реакции при концентрации всех взаимодействующих веществ равной единице. Общий порядок реакции (n) равен сумме показателей степеней при концентрациях компонентов в основном кинетическом уравнении.


^

Методы определения порядка химической реакции





  1. Интегральные методы

Методы подстановки. Значения концентрации () или аналогичные ей величины: парциальное давление (), угол вращения плоскости поляризации () в данный момент времени подставляют в уравнения первого, второго, третьего порядка. Порядок реакции определяется тем уравнением, в котором расчет () дает постоянную величину в различные моменты времени.

^ Графические методы. Значения концентрации в соответствующий момент времени представляют в виде графика. Линейная зависимость концентрации от времени в соответствующих координатах определяет порядок реакции.

Например:



По периоду полураспада () .(Частный случай метода Оствальда – Нойеса).

,
где - исходная концентрация вещества.

Можно использовать также построение графика.








  1. Дифференциальные методы

Метод Вант – Гоффа. Расчет порядка реакции можно провести по уравнению

Если использовать выражение то в знаменателе средние концентрации

Следует учесть, что для реакции первого порядка ,

для реакции второго порядка

а для реакции третьего порядка
Выражение для константы скорости реакции различных порядков следующее:

первый порядок

второй порядок :

а) исходные концентрации веществ одинаковы

б) исходные концентрации веществ неодинаковы

третий порядок (концентрации исходных веществ одинаковы)


В этих уравнениях - исходные концентрации веществ,

- концентрация в данный момент времени,

- количество прореагировавшего вещества.

^

Зависимость скорости химической реакции от температуры




Правило Вант – Гоффа может быть представлено следующим образом:




где - число десятков градусов, на которое повышена температура.
^
Согласно уравнению Аррениуса [при ]



где и - значения констант скоростей при соответствующих температурах: при , при ,

- энергия активации,

- универсальная газовая постоянная.

Графическая зависимость от имеет линейную зависимость в координатах Согласно уравнению





,






Контрольное задание 7
По значению констант скоростей реакции (см. табл. 5) при двух температурах T1 и T2 определить: 1) энергию активации, 2) константу скорости при температуре Т3, 3) температурный коэффициент скорости Вант – Гоффа.

Таблица 5


№ варианта

реакция

Т1,

,мин-1 кмоль/м3



,мин-1 кмоль/м3



1

2

3

4

5

6

7

1

H2 + Br2 → 2HBr

574.5

0.0856

497.2

0.00036

483.2

2

2NO2→2NO+O2

1525.2

47059

1251.4

1073

1423.2

3

2HJ→H2+J2

456.2

0.942·10-6

700.2

0.0031

600.2

4

N2O5→N2O4+1/2O2

298.2

0.00203

288.2

0.475·10-3

290

5

2PH3→P2+3H2

953.2

0.0183

918.2

0.0038

930

6

SO2Cl2→SO2+Cl2

552.2

0.609·10-4

593.2

0.132·10-2

560.2

7

CO+H2O→CO2+H2

288.2

0.00031

313.2

0.00815

303.2

8

COCl2→CO+Cl2

655.0

0.5310

745.0

67.71

698.2

9

COCl2→CO+Cl2

655.0

0.5310

745.0

67.71

670

10

2NO2→2NO+O2

600.0

83.9

645.0

407

620

11

C2H5ONa+CH3I→

C2H5OCH3+NaI

273.2

0.0336

303.2

2.125

288.2

12

(CH2)3→CH3CH=CH2

833.2

0.00687

923.2

0.146

900

13

C12H22O11+H2O→

2C6H12O6

298.2

0.765

328.2

35.5

313

14

C12H22O11+H2O→

2C6H12O6

298.2

0.765

328.2

35.5

310

15

C6H5CH2Br+C2H5OH→

C6H5CH2OC2H5+HBr

298.2

1.44

338.2

2.01

370

16

2CH2O+NaOH→HCOONa+CH3OH

323.2

5.510

358.2

294.01

338

17

2CH2O+NaOH→HCOONa+CH3OH

323.2

5.510

358.2

294.01

333

18

CH3COOC2H5+NaOH→

CH3COONa+C2H5OH

282.2

2.307

318.1

21.65

290

19

CH3COOCH3+H2O→

CH3COOH+CH3OH

(катализатор 1,8М HCl)

298.2

16.091

308.2

37.841

300

20

2NO→N2+O2

1525.2

47059

1251.4

1073

1300

21

2N2O→2N2+O2

1525.2

47059

1251.4

1073

1350

22

H2+Br2→2HBr

550.7

0.0159

524.6

0.0026

530

23

(CH3)2SO4+NaI→CH3I+

Na(CH3)SO4

273.2

0.029

298.1

1.04

285.8

24

H2+Br2→2HBr

497.2

0.00036

550.7

0.0159

520

25

H2+Br2→2HBr

524.6

0.0026

574.5

0.0856

540

26

H2+Br2→2HBr

574.5

0.0856

497.2

0.00036

500.2

27

2NO2→2NO+O2

1525.2

47059

1251.4

1073

1500

28

2HI→H2+I2

456.2

0.942·10-6

700.2

0.0031

923.2

29

N2O5→N2O4+!/2O2

298.2

0.00203

288.2

0.475·10-3

295

30

2PH3→P2+3H2

953.2

0.0183

918.2

0.0038

940

31

SO2Cl2→SO2+Cl2

552.2

0.609·10-4

593.2

0.132·10-2

580.2

32

CO+H2O→CO2+H2

288.2

0.00031

313.2

0.00815

290.2

33

COCl2→CO+Cl2

655.0

0.5310

745.0

67.71

720

34

COCl2→CO+Cl2

655.0

0.5310

745.0

67.71

730

35

2NO2→2NO+O2

600.0

83.9

645.0

407

630

36

C2H5ONa+CH3I→

C2H5OCH3+NaI

273.2

0.0336

303.2

2.125

300

37

(CH2)3→CH3CH=CH2

833.2

0.00687

923.2

0.146

870

38

C12H22O11+H2O→

2C6H12O6

298.2

0.765

328.2

35.5

320

39

C12H22O11+H2O→

2C6H12O6

298.2

0.765

328.2

35.5

318

40

C6H5CH2Br+C2H5OH→

C6H5CH2OC2H5+HBr

298.2

1.44

338.2

2.01

360

41

2CH2O+NaOH→HCOONa+CH3OH

323.2

5.510

358.2

294.01

348

42

2CH2O+NaOH→HCOONa+CH3OH

323.2

5.510

358.2

294.01

343

43

CH3COOC2H5+NaOH→

CH3COONa+C2H5OH

282.2

2.307

318.1

21.65

300

44

CH3COOCH3+H2O→

CH3COOH+CH3OH

(катализатор 1,8М HCl)

298.2

16.091

308.2

37.841

305

45

2NO→N2+O2

1525.2

47059

1251.4

1073

1400

46

2N2O→2N2+O2

1525.2

47059

1251.4

1073

1450

47

H2+Br2→2HBr

550.7

0.0159

524.6

0.0026

540

48

(CH3)2SO4+NaI→CH3I+

Na(CH3)SO4

273.2

0.029

298.1

1.04

290

49

H2+Br2→2HBr

497.2

0.00036

550.7

0.0159

530

50

H2+Br2→2HBr

524.6

0.0026

574.5

0.0856

570

Добавить документ в свой блог или на сайт

Похожие:

Методы определения порядка химической реакции iconРоссийской Федерации Государственное бюджетное образовательное учреждение...
Понятие о тепловом эффекте химической реакции из школьного курса химии. Экзотермические и эндотермические реакции

Методы определения порядка химической реакции icon1. Энергетика химических превращений (тепловой эффект химических...
Скорость химической реакции (определение, единица измерения, формула, примеры решения задач)

Методы определения порядка химической реакции icon1. Основные химические реакции процесса горения. Теплота сгорания
При исследовании процесса горения различных веществ важно знать уравнение химической реакции этого процесса

Методы определения порядка химической реакции iconЛабораторная работа №2 подбор константы скорости химичесеой реакции...
Закрепить методику формирования математической модели кинетики химической реакции в форме дифференциальных уравнений

Методы определения порядка химической реакции iconГомогенная и гетерогенная системы. Фаза, компонент. Факторы, влияющие...

Методы определения порядка химической реакции icon1. Задача на нахождение объёма газообразного продукта химической...
Задача на нахождение объёма газообразного продукта химической реакции по известной массе исходного вещества

Методы определения порядка химической реакции iconКурсовая работа на тему: Химическая кинетика
Данная курсовая работа посвящена одному из разделов общей химии, называемому химической кинетикой или кинетикой химических реакций....

Методы определения порядка химической реакции iconМетоды и средства
Рассмотреть классификацию средств для местной анестезии в зависимости от химической структуры, продолжительности действия

Методы определения порядка химической реакции iconУчебно-методическое пособие «Основы химической термодинамики, химической кинетики и равновесия»
Кубанского государственного медицинского университета, д п н., профессор Т. Н. Литвинова

Методы определения порядка химической реакции iconЭлектронная версия учебного пособия Дьякова Б. Н
Изложены основные понятия геодезии, способы определения координат точек на плоскости, описаны геодезические измерительные приборы...

Вы можете разместить ссылку на наш сайт:
Школьные материалы


При копировании материала укажите ссылку © 2013
контакты
zadocs.ru
Главная страница

Разработка сайта — Веб студия Адаманов