11. Скорость химической реакции. Кинетическое уравнение. Порядок и молекулярность реакции. Энергия активации. Катализ.

V = k[A]^m[B]ⁿ V =

Все превращения происходят в одну или несколько стадий, и последовательность этих стадий называют механизмом. Число взаимодействующих частиц (молекул, атомов или ионов, или свободных радикалов), которые принимают участие в реакции на данной стадии, называют молекулярностью этой стадии.

Скорость химической реакции – изменение концентрации реагирующих веществ в единицу времени.

Кинетическое уравнение – экспериментально определенная зависимость скорости реакции от концентрации реагентов (величины порядков реакции по каждому веществу).

Порядки реакции можно считать равными стереохимическим коэффициентам только для элементарных процессов. Поскольку уравнение химической реакции отражает только начальное и конечное состояние системы, но не отражает ее механизм, то в общем случае порядки реакции не совпадают с ее стереохимическими коэффициентами.

Молекулярность – число частиц, принимающих участие в одном элементарном акте.

Е_а – энергия активации (энергетический барьер, который должны преодолеть исходные вещества для превращения в продукты реакции)

Скорость реакции определяется скоростьопределяющей стадией – самой медленной стадией.

Катализ – явление изменения скорости реакции под действием катализатора.

Катализ:

• гомогенный (катализатор и реагирующие вещества образуют одну фазу: газ или раствор)

• гетерогенный (катализатор находится в системе в виде самостоятельной фазы).

Катализатор – вещество, вызывающее ускорение химической реакции, но не расходующееся в ней.

Катализатор:

• положительный (ускоряющий)

• отрицательный (замедляющий – ингибитор).

Сущность катализа: в присутствии катализатора изменяется путь, по которому проходит суммарная реакция, образуются другие переходные состояние с иными энергиями активации, а поэтому изменяется и скорость химической реакции.

12. Цепные реакции. Озоновый слой. Возникновение и разрушение озонового слоя планеты. Влияние примесей на этот процесс.

Цепные реакции – химические реакции, протекающие через периодически повторяющиеся стадии образования активных промежуточных частиц.

Земля окружена слоем озона, располагающегося на высоте 25 км от ее поверхности. Он образуется за счет поглощения кислородом ультрафиолетового излучения Солнца. Озоновый слой ограничивает поток ультрафиолетового излучения, падающего на Землю. Увеличение интенсивности ультрафиолетового излучения, достигающего Землю, могло

бы привести к возрастанию заболеваний раком кожи. Вызывает беспокойство возможное разрушение озонового слоя выхлопными газами реактивных самолетов. Возможное влияние на слой озона распыляемых Фреонов.

Озон более сильный окислитель чем кислород.

13. Химическое равновесие. Константа равновесия. Смещение равновесий. Принцип Ле-Шателье.

Если реакция обратима, т.е. может протекать как в прямом так и в обратном направлениях то с течением времени скорость обратной реации будет возрастать, так как увеличиваются концентрации продуктов реакции. Когда скорость прямой и обратной реакции становятся равными, наступает химическое равновесия и дальнейшее изменение концентрации вещ-в не происходит.

aA + bB… = cC + dD…

V_пр =k_пр[A][B]

V_обр =k_обр[C][D]

V_обр= V_пр (Равновесие)

k_пр/k_обр = = K

Константа равновесия (K) – постоянная при данной температуре величина, выражающая соотношение между равновесными концентрациями продуктов реакции и исходных вещ-в.

Концентрации, входящие в ур-ие называются равновесными.

Катализатор не влияет на значение K, так как он одинаково ускоряет как прямую, так и обратную реакции.

Постоянное значение свободно

Смещение равновесия:

• Изменение концентрации (при увеличении концентрации вещества, равновесие смещается в сторону расхода этого вещества; при уменьшении – в сторону образования этого вещества)

• Изменение давления (при увеличении давления путем сжатия системы равновесие сдвигается в сторону уменьшения числа молекул газов, т.е. в сторону понижения давления; при уменьшении – в сторону увеличения)

• Изменение температур (при повышении температуры равновесие смещается в сторону эндотермической реакции, а при понижении – в сторону экзотермической)

Принцип Ле-Шателье: внешнее воздействие на систему, находящуюся в состоянии химического равновесия, вызывает смещение равновесия, уменьшающее оказанное воздействие.