химический каталог




Химия. 2400 задач для школьников и поступающих в вузы

Автор Н.Е.Кузьменко, В.В.Еремин

>«-*[A]"A[B]"

Выражение такого типа называют кинетическим уравнением. Показатели степени пА и пв почти никогда не равны стехиометри-ческим коэффициентам а и Ь (совпадение бывает только в одном случае — если реакция (*) представляет элементарную стадию\); их называют показателями порядка реакции по реагентам А и В. Сумма пА + пъ = п называется общим порядком реакции. Порядки реакций определяются только экспериментально; они могут иметь как целочисленные, так и дробные положительные значения, но могут иметь и нулевое значение. Коэффициент пропорциональности я называют константой скорости.

(6.3)

Выражение (6.2) записано для фиксированной температуры. Для приближенной оценки изменения скорости широко используется эмпирическое правило Вант-Гоффа, в соответствии с которым скорость химической реакции становится = в 2—4 раза больше при повышении температуры на каждые 10 К. Это позволяет предположить, что между скоростью реакции и температурой должна существовать экспоненциальная зависимость. Точное соотношение между скоростью реакций и температурой установил шведский ХИМИК Ар-рениус. Это соотношение, получившее название уравнения Аррени-уса, имеет вид:

k-Ae

где k — константа скорости реакции; А — постоянная, характеризующая каждую конкретную реакцию (константа Аррениуса или «предэкспонента»); ?А — еще одна постоянная, характерная для каждой реакции и называемая энергией активации; R — газовая постоянная и Г — температура в кельвинах. Подчеркнем, что это уравнение связывает температуру не со скоростью реакции, а с константой скорости.

68 2400 задач по химии для школьников и поступающих в вузы

1. Теоретические основы химии

Одно из наиболее сильных средств влияния на скорость реакции — присутствие в реагирующей системе катализатора — вещества, которое повышает (а иногда и уменьшает — тогда его называют ингибитором) скорость химической реакции, но само не расходуется в этом процессе. Катализаторы подразделяют на три типа: гомогенные, гетерогенные и биологические (биокатализаторы или ферменты, реже можно встретить название энзимы).

Рекомендуемая литература: [Куэьменко, Дрофа, 1997, § 5], [Куэьменко, ФКК, 1998, гл. 5], [Третьяков, § 17—18], [Фримантл, т. 1, с. 411—458], [Бабков, 1998, гл. 6,2], [Еремина, 1998, § 4].

§ 6.1. Типовые задачи с решениями Задача 6-1. Запишите выражения для скорости реакции Н9 + I, - 2HI

через изменения молярных концентрации каждого из веществ.

Решение. В результате протекания реакции количество вещества водорода и иода уменьшается на одно и то же значение, тогда как количество вещества HI одновременно возрастает в 2 раза, поэтому:

Д[Н2]

Д[Н11

А[12] - V2iv

Задача 6-2, В колбу вместимостью 2 л поместили смесь газообразных водорода и иода. В результате реакции образования иодово-дорода количество вещества иода уменьшилось на 2 * 10~3 моль за 25 с. Рассчитайте скорость реакции по изменениям концентраций каждого из веществ.

Решение. Из предыдущей задачи следует, что для реакции

4 * 10~5 моль ? л"1 •

(**):2 • 10 моль

2 л ? 25 с

= 8 • 10"5 моль •

_ Av(1»> =_ 2 " V • At

Av(HI) _ 4_

V • At

2400 задач по химии для школьников и поступающих в вузы

69

Глава в. Химическая кинетика и катализ

Задача 6-3. Как изменится скорость реакции А2 + 2В —» 2АВ, протекающей непосредственно между молекулами в закрытом сосуде, если увеличить давление в 6 раз?

Решение. По закону действующих масс скорость гомогенной химической реакции пропорциональна произведению молярных концентраций реагирующих веществ, возведенных в степени их сте-хиометрических коэффициентов. Увеличивать концентрации реагирующих веществ можно за счет повышения давления в сосуде.

Обозначим начальные концентрации молекул А2 и В через а и b соответственно:

[А2] = а, [В] = Ь. Скорость реакции равна:

иг - k ' [А2] • [В]2 = k

При увеличении давления в 6 раз концентрация каждого из веществ также увеличивается в б раз. В этом случае:

и2 - к? • (6а) • (Gb)2 - 216ft • а • b2 - 21Qvv

Ответ. Скорость реакции возрастет в 216 раз.

Задача 6-4. Во сколько раз увеличится скорость реакции при повышении температуры от 40 до 80 °С, если принять, что температурный коэффициент скорости равен 2?

Решение. Зависимость скорости реакции от температуры часто выражается следующим эмпирическим правилом: при повышении температуры на каждые 10 °С скорость химической, реакции увеличивается в 2—4 раза (правило Вант-Гоффа):

vtj - iiti ? Y " , (6.4)

где yfj — скорость реакции при повышенной температуре f2„ u(j — скорость реакции при начальной температуре tv у — температурный коэффициент скорости, показывающий, во сколько раз увеличится скорость реакции при повышении .температуры на 10 °С. Подставляя в эту формулу условия задачи, получим:

О т нет. Скорость реакции увеличится в 16 раз.

70 2400 задач по химии для школьников и поступающих в вузы 1. Теоретические основы химии

2400 задач по химии для школьников и поступающих в вузы 71 Глава 6. Химическая кинетика и катализ

Решение. Константа с

страница 19
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134

Скачать книгу "Химия. 2400 задач для школьников и поступающих в вузы" (10Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
отучиться на монтажника
спецэффекты для дискотек
токио хотел 2017 концерт
прокат авто с водителем москва недорого

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(04.12.2016)