Определить во сколько раз изменится скорость обратной реакции

2СО _(г)+ O_{2 (г)}ó2СO_2(г),                                (9)

если концентрацию СO₂ увеличить в 4 раза. 

Решение:

Химическая реакция (9) является гомогенной.

Закон действующих масс (кинетическое уравнение) для обратной реакции:

u₁ = k × C²(СO₂),                                  (10)

где С(СО₂)– исходная молярная концентрации углекислого газа СO₂.

При увеличении концентрации СO₂ в 4 раза:

С₂(СО₂) = 4×С(СО₂),                                    

   

Скорость обратной реакции станет:

u₂ = k × (4)² × C²(СO₂).                               (11)

Скорости реакции после изменения и до изменения концентрации (сравните уравнения (10) и (11)) отличаются в:

 = (4)⁴ = 16 раз.

Ответ: после увеличения концентрации  в 4 раза скорость обратной реакции увеличилась в 16 раз.

ЗАВИСИМОСТЬ СКОРОСТИ РЕАКЦИИ ОТ ТЕМПЕРАТУРЫ

ПРАВИЛО ВАНТ-ГОФФА

Правило Вант–Гоффа: для большинства химических реакций скорость возрастает примерно в 2¸4 раза при повышении температуры на каждые 10 градусов.

u   =  u   × γ ^Dt/10,         (12)

 

где u  – скорость реакции при начальной температуре;

u  – скорость реакции при конечной температуре;

γ = 2¸4 – температурный коэффициент реакции;

t₁ и t₂  – начальная и конечная температуры реакции, ⁰С;

Δt = t₂ – t₁  – изменение температуры системы, ⁰С.

2.2.2 ПРИМЕР: Влияние температуры на скорость реакции

ЗАДАЧА

Определить во сколько раз изменится скорость реакции при повышении температуры от 25⁰С до 95⁰С. Температурный коэффициент γ = 2,6.

Дано:

 t₁ = 25⁰С; t₂ = 95⁰С

γ = 2,6

Найти: отношение скоростей реакции при разных температурах u /u  .

Решение.

Воспользуемся правилом Вант–Гоффа. Запишем уравнение в следующем виде:

= γ ^Dt/10,                               (13)

где u  – скорость реакции при начальной температуре t₁ = 25⁰С,

u  – скорость реакции при конечной температуре t₂ = 95⁰С,

γ=2,6 – температурный коэффициент реакции;

Δt = t₂ – t₁ – изменение температуры системы, ⁰С.

Найдем изменение температуры реакции Δt:

Δt = t₂ – t₁ = ( 95 – 25 ) ⁰С = 70 ⁰С .  (14)

Подставим найденное значение изменения температуры (14) и заданное значение температурного коэффициента γ в уравнение (13):

2,6 ^70/10 = 2,6⁷ = 803,2 раза.

Ответ: при увеличении температуры на 70⁰С скорость данной реакции возросла в 803,2 раза.

2.3 ЗАВИСИМОСТЬ СКОРОСТИ ХИМИЧЕСКОЙ РЕАКЦИИ ОТ НАЛИЧИЯ КАТАЛИЗАТОРА. КАТАЛИЗ. КЛАССИФИКАЦИЯ КАТАЛИЗАТОРОВ

Химическая реакция, протекающая с участием катализаторов, называется катализом.

Катализаторы – это вещества, активно участвующие в промежуточных стадиях реакции, изменяющие скорость суммарной реакции, но остающиеся после ее протекания в неизменном качестве и количестве.

Ускоряющие катализаторы или катализаторы уменьшают энергию активации реакции, изменяют путь, по которому происходит суммарная реакция, а потому увеличивают скорость всей реакции в целом.

Понятие «ингибиторы» применяют для названия веществ, которые способны замедлять процесс. Ингибиторыувеличивают энергию активации реакции, а потому уменьшают скорость всей реакции в целом.

В случае гомогенного катализа реагирующие вещества и катализатор представляют гомогенную систему (например, реагирующие вещества и катализатор находятся в газообразном состоянии). Каталитическая реакция получения серного ангидрида является гомогенной: 

2SO_{2 (г)} + O_{2 (г)} = 2SO_{3 (г)}, катализатор – NO_(г).

 В случае гетерогенного катализа реагирующие вещества и катализатор представляют разные фазы, реакция идет на поверхности катализатора.

Следующие реакции являются примерами гетерогенного каталитического процесса:

2SO_{2 (г)} + O_{2 (г)} = 2SO_{3 (г)}, катализатор – V₂O₅ или Pt;

N_{2 (г)} + 3H_{2 (г)} = 2NH_{3 (г)}, катализатор – Fe.

---

Дата добавления: 2018-06-01; просмотров: 648; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

---

---

Мы поможем в написании ваших работ!