Кинетическая классификация реакций. Молекулярность и порядок реакции.

Реакции делят на: 1) *** 1)Обратимые – реакции, которые идут как в прямом, так и в обратном направлении до равновесия. В таких системах всегда в ощутимых количествах присутствует каждый из реагентов и каждый из продуктов. Количественно такие реакции описываются при помощи константы скорости равновесия К. 2) Необратимые – в этом случае скорость прямой реакции гораздо больше скорости обратной. Это возможно: а)в начальный момент времени для любой реакции б) для реакций, у которых константа скорости прямой реакции гораздо больше константы скорости обратной реакции. Такие реакции являются предметом изучения химической кинетики. Необратимые реакции классифицируют по нескольким признакам: 1) по порядку реакции. Порядком реакции n называют сумму показателей степеней при концентрациях в кинетическом уравнении реакции. υ = К*С_А ^nА*С_В ^nА, n_A + n_B = n – общий порядок реакции. n_A и n_B – частные порядки. По величине n реакции классифицируют на: а) реакции 1-ого порядка б)2-ого в) 3-его г) 0-го д) дробного. Нулевой порядок означает, что скорость реакции не зависит от концентрации и постоянна во времени, но может зависеть: Например, для фотохимической реакции от интенсивности падающего света. n = 0 для гетерогенных реакций протекающих в области диффузионной кинетики. Дробный порядок наблюдается в том случае, когда процесс идет в области смешанной кинетики. 2) По молекулярности. Молекулярность реакции – число частиц, принимающих участие в элементарном акте химического взаимодействия. 1)Мономолекулярные (одна частица) А = продукт 2) Бимолекулярные (две частицы) 2А = продукт или А+В = продукт 3) Тримолекулярные (три частицы) 3А или 2А+В или А+В+С = продукт. В общем случае молекулярность и порядок реакции не совпадают. Они равны друг другу только для простых реакций. Иногда порядок реакции не равен молекулярности потому что концентрация одного из реагентов гораздо больше концентраций остальных, следовательно, она остается постоянной в течение всего опыта. 3) По механизму протекания: 1)Простые (через один акт химического взаимодействия, так, как записано в уравнении реакции) 2) Сложные (все остальные): а) обратимые разных порядков б) параллельные разных порядков. Для параллельных реакций лимитирующей стадией является не самая медленная, а самая быстрая в) последовательные разных порядков г) сопряженные А+В è У- первичная стадия С+У è продукты – вторичная стадия. Вторичная стадия не начнется до тех пор, пока не начнется первичная. Вещество А называется актор, В – индуктор, С – акцептор.

1. При давлении 1 атм. водный раствор хлорида калия, содержащий 7,5 % мае. соли, кипит при 101 °С. Давление пара чистой воды при 374 К равно 104974 Па. Определите кажущуюся степень диссоциации соли в растворе.

Дано: P1=1 атм=1,013∙10^5 Па; tк=101°=374К;ω=7,5% мас; P1°=104974 Па Найти α-? Решение: α=i-1/n-1; n=2 для KCl; i=ΔP1(оп)/ΔP1(теор); ΔP1 (oп)=104974-101300=3674 Па; ΔP1(теор)=N2∙P1°; N1=7,5/74,5 / 7,5/74,5 + 92,5/18 = 0,019; ΔP1 (теор)=0,019∙104974=1994,5 Па; i=3674/1994,5=1,84; α=1,84-1/2-1=0,84=84%.

2. Константа скорости реакции первого порядка при 1173 К равна 2,18∙10^-4 с^-1. Определите степень превращения вещества за 10 минут в присутствии катализатора, который понижает энергию активации на 20 кДж/моль.

Дано: k1=2,18∙10^-4 с^-1; T1=1173К; t=10 мин; ΔE=20 кДж/моль; Найти xкат-? Решение: k=k0∙e^-Ea/RT; kкат=k0∙e^-Eкат/RT; kкат/k=e^ΔE/RT; ΔE=Ea-Eкат; kкат=k∙e^ΔE/RT; kкат=2,18∙10^-4∙e^20000/8,314∙1173=1,69∙10^-3 с^-1; kкат=1/t ln a/a-x; a=100%; 1,69∙10^-3 =1/600 ∙ln100/100-x; 1,014=ln 100/100-x; 2,76=100/100-x; 100=276-2,7x; x=63,8

БИЛЕТ 19.

Дата добавления: 2015-07-20