ХИМИЧЕСКАЯ КИНЕТИКА. КАТАЛИЗ. Химическая кинетика –

Скачать презентацию ХИМИЧЕСКАЯ КИНЕТИКА.  КАТАЛИЗ.  Химическая кинетика – Скачать презентацию ХИМИЧЕСКАЯ КИНЕТИКА. КАТАЛИЗ. Химическая кинетика –

Лек. Химическая кинетика.ppt

  • Количество слайдов: 10

>ХИМИЧЕСКАЯ КИНЕТИКА.  КАТАЛИЗ. ХИМИЧЕСКАЯ КИНЕТИКА. КАТАЛИЗ.

>Химическая кинетика – учение о скорости химических реакций и зависимости её от природы Химическая кинетика – учение о скорости химических реакций и зависимости её от природы Скорость химической реакции – это количество элементарных актов взаимодействия в единицу времени. Гомогенные реакции. а. А + b. В → n. N + m. M Cредняя скорость число моль , V – объём, - время. Истинная скорость – скорость в данный момент времени υ = ± dc / dτ

>Гетерогенные реакции    а. А (кр. ) + b. В (ж. ) Гетерогенные реакции а. А (кр. ) + b. В (ж. ) → n. N (ж) + m. M(ж. ) S – площадь реакционной поверхности. Размерность скорости: для гомогенных реакций - моль/л ∙ с; моль/л ∙ мин. для гетерогенных реакций - моль/м 2 ∙ с; моль/м 2 ∙ мин.

>  Необходимые и достаточные условия для химического     взаимодействия Необходимые и достаточные условия для химического взаимодействия • Необходимое условие – столкновение молекул, т. е. сближение их на такое расстояние при котором возможны переходы электронов, перегруппировки атомов, в результате которых образуются молекулы новых веществ. HI + HI → H 2 + I 2 Из общего количества 2∙ 1017 столкновений молекул лишь одно приводит к образованию H 2 и I 2. Очевидно, что только столкновения молекул недостаточно для их химического взаимодействия. • В химическое взаимодействие при столкновении вступают только активные молекулы. Впервые гипотезу о взаимодействии активных молекул высказал Аррениус в 1889 году. Активные молекулы – это молекулы, которые обладают определенным запасом энергии, характерным для данной реакции, - энергией активации.

>  Энергия активации Еа – минимальная избыточная энергия по сравнению со средней энергией Энергия активации Еа – минимальная избыточная энергия по сравнению со средней энергией молекул, которой должны обладать молекулы, чтобы их столкновение привело к химическому взаимодействию • Е 2 H, 2 I A - - -A E′ B---B E′′ E a′ E a″ A–A B-B A–B • A-B Координата реакции Энергетическая диаграмма взаимодействия А 2 + В 2 2 АВ

> • Зависимость скорости реакции от концентрации.  •  Закон действия масс Гульдберга • Зависимость скорости реакции от концентрации. • Закон действия масс Гульдберга и Вааге: при постоянной температуре скорость химической реакции прямо пропорциональна произведению концентраций реагирующих веществ, возведенных в степени, равные их стехиометрическим коэффициентам в уравнении реакций. Для гомогенной реакции а. А + b. В → d. D + n. N, протекающей в одну стадию, математическое выражение закона действующих масс - кинетическое уравнение - имеет вид , k – константа скорости реакции.

>Константа скорости реакции k численно равна скорости реакции при концентрации  реагирующих веществ равной Константа скорости реакции k численно равна скорости реакции при концентрации реагирующих веществ равной 1 моль/л. Зависит от природы реагирующих веществ, температуры. Для гетерогенной реакции n. N(ж. ) + m. M(тв. ) → d. D(ж. ) + l. L(ж. ) математическое выражение закона действующих масс - кинетическое уравнение - имеет вид В кинетическое уравнение не входит концентрация веществ в твердом агрегатном состоянии, т. к. она является постоянной величиной.

>   Зависимость скорости от температуры  Уравнение Аррениуса  k – константа Зависимость скорости от температуры Уравнение Аррениуса k – константа скорости, k 0 – предэкспоненциальный коэффициент, Еа - энергия активации, Т – температура, R - постоянная е – основание натурального логарифма Математическое выражение правила Вант-Гоффа γ – температурный коэффициент, υт1 – скорость реакции при температуре Т 1, υт2 - скорость реакции при температуре Т 2

>  Катализ – явление изменения скорости реакции под воздействием небольших добавок специфических веществ, Катализ – явление изменения скорости реакции под воздействием небольших добавок специфических веществ, количество которых в ходе реакции не изменяется. • Катализаторы - вещества укоряющие химические реакции. • Механизмы каталитического взаимодействия очень сложны, разнообразны и очень редко твердо установлены • Гомогенный катализ – все взаимодействия, включая и промежуточные стадии, протекают в одной среде (чаще всего в газовой или жидкой фазе). • Гетерогенный катализ – катализатор и реагирующие вещества находятся в разных фазах, каталитическая реакция протекает на границе раздела фаз. (Катализатор обычно бывает твердым и на его поверхности происходят все промежуточные взаимодействия. ) Наиболее распространенными промышленными катализаторами являются Pt, Pd, Rh, Ni, Cu. O, Ni. O, Zn. O, . . .

>Энергетическая диаграмма, поясняющая действие катализатора   E   Еа   Энергетическая диаграмма, поясняющая действие катализатора E Еа AB A+B AK +B Ек ″ Е′ к A+K AB+K A, B AB Координата реакции А + В → АВ, Еа А + К → АК, Ек′ АК + В → АВ + К, Ек″ Еа > Ек′ + Ек″