Скорость химических реакций 11 класс

Скорость химических реакций

Химическая кинетика изучает скорость

и механизмы химических реакций

Гомогенные и гетерогенные системы

Фаза – совокупность всех

гомогенных частей системы,

одинаковых по составу и по всем

физическим

и химическим свойствам

и отграниченных от других

частей системы поверхностью

раздела.

Гомогенные системы

состоят из одной фазы

Гетерогенные системы

Скорость химических реакций

( для гомогенных систем)

A + B = D + G

C 0 = 0 ,5 моль/л

 t = 10 c

C 1 = 5 моль/л

Скорость химических реакций

A + B = D + G

C 0 = 2 моль/л

 t = 10 c

C 1 = 0,5 моль/л

( для гомогенных систем)

( для гетерогенных систем)

Факторы, от которых зависит скорость реакции

• Природа реагирующих веществ
• Концентрация веществ в системе
• Площадь поверхности (для гетерогенных систем)
• Температура
• Наличие катализаторов

Опыт: щелочные металлы реагируют с водой

Рубидий и цезий с водой

Опыт: влияние концентрации

Влияние температуры

Якоб Вант-Гофф

(1852-1911)

Правило Вант-Гоффа

При нагревании системы на 10 ˚С скорость реакции возрастает в 2-4 раза

• - температурный коэффициент

Вант-Гоффа

Катализ

Вильгельм Оствальд

1909 г. – Нобелевская премия

«в признание работ по катализу»

Йенс Якоб Берцелиус

ввел термин « катализ »

в 1835 г.

Катализатор – вещество, изменяющее скорость реакции,

участвует в промежуточных стадиях реакции,

но не входит в состав продуктов реакции .

2SO 2 (г.) + O 2 (г.) 2SO 3 (г.)

1) 2 NO (г.) + O 2 (г.)  2NO 2 (г.)

2) SO 2 (г.) + NO 2 (г.)  SO 3 (г.) + NO ( г.)

Механизм разложения пероксида водорода

2 H 2 O 2 = 2H 2 O + O 2

(1) H 2 O 2 = H + + HO 2 -

(2) HO 2 - + H 2 O 2 = H 2 O + O 2 + OH -

(3) OH - + H + = H 2 O

Посмотрите опыт «Разложение пероксида водорода»

Перейти к теме «катализ»

Разложение H 2 O 2 в присутствии Fe 3+

• H 2 O 2 = H + + HO 2 -
• HO 2 - + Fe 3+ = Fe 2+ + HO 2
• HO 2 + Fe 3+ = Fe 2+ + O 2 + H +
• Fe 2+ + H 2 O 2 = Fe 3+ + OH + OH -
• OH + H 2 O 2 = H 2 O + HO 2
• Fe 2+ + HO 2 = Fe 3+ + HO 2 -
• OH - + H + = H 2 O

.

.

.

.

.

.

Сравните с механизмом без участия катализатора

Притча о катализе

1/2

1/3

1/9

9

6

2

Кай Линдерстрём-Ланг

(1896-1959)

17 белых

верблюдов

+ 1 черный

верблюжонок

18

+ 1 черный

верблюжонок

17

Терминология

• Катализ, катализатор
• Ингибитор
• Промоторы
• Каталитические яды
• Гомогенный и гетерогенный катализ
• Ферменты

Особенности ферментативного катализа

• Высокая избирательность и специфичность катализатора
• Жесткие требования к условиям протекания реакций

Классификация ферментов

Оксиредуктазы

Трансферазы

Гидролазы

Лиазы

Изомеразы

Лигазы (синтетазы)

Теперь к вопросам ЕГЭ!

A20-2008-1

• На скорость химической реакции между раствором серной кислоты и железом не оказывает влияния

1) концентрация кислоты

2) измельчение железа

3) температура реакции

4) увеличение давления

A20-2008-2

• Для увеличения скорости химической реакции

Mg ( тв.) + 2 H + = Mg 2+ + H 2 (г.)

необходимо

1) добавить несколько кусочков магния

2) увеличить концентрацию ионов водорода

3) уменьшить температуру

4) увеличить концентрацию ионов магния

A20-2008-3

• C наибольшей скоростью при обычных условиях протекает реакция

1) 2 Ba + O 2 = 2BaO

2) Ba 2+ + CO 3 2- = BaCO 3 ↓

3) Ba + 2H + = Ba 2+ + H 2

4) Ba + S = BaS

A20-2008-4

• Для увеличения скорости реакции

2CO + O 2 = 2CO 2 + Q

необходимо

• 1) увеличить концентрацию CO
• 2) уменьшить концентрацию О 2
• 3) понизить давление
• 4) понизить температуру

A20-2008- 5

• Для увеличения скорости реакции

Zn (тв.) + 2 H + = Zn 2+ + H 2 ( г.)

необходимо

• 1) уменьшить концентрацию ионов цинка
• 2) увеличить концентрацию ионов водорода
• 3) уменьшить температуру
• 4) увеличить концентрацию ионов цинка

С наибольшей скоростью

при обычных условиях

протекает реакция

1) Zn + HCl (5%p-p)

2) Zn + HCl (10%p-p)

3) Zn + HCl (20%p-p)

4) NaOH (5% p-p) + HCl (5% p-p)

С наименьшей скоростью при обычных условиях протекает реакция

1) Fe + O 2

2) CaCO 3 + HCl (p-p)

3) Na + O 2

4) Na 2 SO 4 (p-p) + BaCl 2 (p-p)

Спасибо за внимание!