Инфоурок Другое ПрезентацииКинетика химических реакций.Химическое равновесие

Кинетика химических реакций.Химическое равновесие

Скачать материал
Скачать материал "Кинетика химических реакций.Химическое равновесие"

Получите профессию

Копирайтер

за 6 месяцев

Пройти курс

Рабочие листы
к вашим урокам

Скачать

Методические разработки к Вашему уроку:

Получите новую специальность за 3 месяца

Эксперт по оценке имущества

Описание презентации по отдельным слайдам:

  • 1. Введение. Основные термины.
2. Понятие о скорости гомогенных и гетерогенны...

    1 слайд

    1. Введение. Основные термины.
    2. Понятие о скорости гомогенных и гетерогенных реакций.
    3. Зависимость скорости реакции от концентрации реагирующих веществ.
    4. Зависимость скорости реакции от температуры.
    5. Катализ.
    6. Химическое равновесие.
    Кинетика химических реакций.
    Химическое равновесие.

    План.

  • NaOH + HCl = NaCl + H2O 
Na+ + OH ─ + H+ + Cl─ = Na+ + Cl─ + H2O     Секунды...

    2 слайд

    NaOH + HCl = NaCl + H2O
    Na+ + OH ─ + H+ + Cl─ = Na+ + Cl─ + H2O
    Секунды и доли секунд
    +
    +
    +
    +
    _
    _
    _
    _
    MgO(к) + H2O = Mg(OH)2 (к) при 25оС - 5 ÷ 6
    месяцев (медленно)
    при 50оС - 1÷ 2 недели
    (относительно быстро)
    Н2О
    MgO
    Н2О2
    О2
    Н2О

  • Время протекания реакции          скорость реакции               кинетика
«ki...

    3 слайд

    Время протекания реакции скорость реакции кинетика
    «kinẽtikos”, что означает “движущийся”.
    Кинетика – раздел физической химии, изучающий механизм и скорость протекания реакций
    Мономолекулярные реакции полимеризации либо разложения:
    CH3 – N =C → CH3 – C ≡ N
    Br2 → 2Br.
    Бимолекулярные реакции:
    2 NOCl (г) → 2NO (г) + Cl2 ,
    Br• + H2 → HBr + H•.
    Тримолекулярные реакции встречаются очень редко:
    2NO + O2 → 2NO2
    2I• + H2 → 2HI,
    где I• - свободный радикал йода – активная частица, имеющая неспаренный электрон.
    По количеству участвующих в реакции частиц:

  • аА + bB → cC + dD, 
где а, b, c, d – стехиометрические коэффициенты реагентов...

    4 слайд

    аА + bB → cC + dD,
    где а, b, c, d – стехиометрические коэффициенты реагентов и продуктов соответственно. В замкнутом постоянном объеме реагенты А и В будут исчезать со скоростью
    Ʋ = - Δ СA / Δ t и Ʋ = - Δ СВ/ Δ t,
    а продукты С и D будут накапливаться со скоростью
    Ʋ = Δ СС / Δ t и Ʋ = Δ СD / Δ t.
    Δ – изменение, t – время, СA, СВ, СС, СD – молярные концентрации веществ, моль/л, знак минус в этих уравнениях означает уменьшение концентрации,
    скорость реакции можно выразить по любому реагенту или продукту:
    Ʋ = - Δ СА /Δ t = - Δ СВ /Δ t = Δ СС/ Δ t = Δ СD / Δ t, моль/л•с
    Скорость химической реакции – изменение концентрации исходных реагентов или продуктов за единицу времени:

  • Гомогенные реакции – реакции, в которых все реагенты находятся в одном агрега...

    5 слайд

    Гомогенные реакции – реакции, в которых все реагенты находятся в одном агрегатном состоянии
    разложение 2N2O5 (г) → 4NO2 (г) + O2 (г)
    горение этана 2C2H6 (г) + 7O2 (г) → 4CO2 (г) + 6H2O (г)
    Гетерогенные реакции – реакции, в которых реагирующие вещества находятся в различных агрегатных состояниях:
    СаО(к) + СО2(г) → СаСО3 (к)
    СО2 (г) + КОН (р-р) → КНСО3 (р-р)
    СаСО3 (к) + НСl (р-р) → CaCl2 (р-р) + CO2 ­+ H2O (ж)
    Для гомогенных реакций
    Ʋ = - Δ С /Δ t
    Ʋ = Δn / SΔt,
    где S – площадь поверхности фазы; Δn – количество вещества, вступающего в реакцию на данной поверхности; Δt – промежуток времени, в течение которого происходит взаимодействие.
    И чем больше площадь реакционной поверхности, тем выше скорость реакции
    ДЛЯ ГЕТЕРОГЕННЫХ:

  • Скорость химической реакции определяют экспериментально. По полученным резуль...

    6 слайд

    Скорость химической реакции определяют экспериментально. По полученным результатам эксперимента строят кинетическую кривую - график изменения концентрации реагирующего вещества (или образующегося продукта) во времени, за которое протекает реакция:
    Средняя скорость за период 3,5 минуты равна
    Ʋср = ΔC/Δt =

    = 0,0036 моль/(л ٠с)
    Истинная скорость (мгновенная):
    lim(ΔC/Δt) при Δt→0
    dC/dt =tg α = 0,25/3,5 = = 0,0012 моль/(л ٠с)

  • Для реакции: А + 2В = 3С  =Для реакции: H2 + I2 = 2HI =Концентрация реагент...

    7 слайд

    Для реакции: А + 2В = 3С
     =
    Для реакции: H2 + I2 = 2HI
     =
    Концентрация реагентов влияет на скорость реакции:

  • Факторы, влияющие на скорость реакции:
- концентрация реагентов,
- температур...

    8 слайд

    Факторы, влияющие на скорость реакции:
    - концентрация реагентов,
    - температура,
    - физическое состояние реагентов,
    - наличие катализаторов.
    1. Зависимость скорости реакции от концентраций реагирующих веществ выражается законом действующих масс (ЗДМ)
    В 1864 – 1867 годах норвежские ученые Като Максимилиан Гульдберг и Петер Ваге для расчета скорости химической реакции предложили закон действующих масс, который был установлен экспериментальным путем для многих реакций.

  • Для реакции вида       аА + bB = cC
закон действующих масс выражается формуло...

    9 слайд

    Для реакции вида аА + bB = cC
    закон действующих масс выражается формулой
    Ʋ = k • СaA • СbB
    k – константа скорости реакции, СA и СB – молярные концентрации реагентов, моль\л,
    а – порядок реакции по реагенту А, b – порядок реакции по реагенту В,
    n = a + b – общий порядок реакции
    Размерность константы скорости зависит от порядка реакции:
    n=0, [k] = [моль/(л•с)]
    n=1, [k]=[1/с], n=2, [k] = [1/(с•моль)]

  • Важное замечание! Концентрация конденсированной фазы не включается в выражени...

    10 слайд

    Важное замечание! Концентрация конденсированной фазы не включается в выражение ЗДМ, т.к. она является постоянной величиной.
    Пример:
    СаО (к) + СО2 (г) = СаСО3
    ЗДМ должен быть записан
    Ʋ = k • ССО2 .

    для реакции H2O (ж) + NH3 (г) = NH4OH

    ЗДМ имеет вид Ʋ = k • СNH3

  • СКОРОСТЬ РЕАКЦИИ МОЖЕТ ЗАВИСЕТЬ ОТ КОНЦЕНТРАЦИЙ ОБОИХ РЕАГЕНТОВ, 
ИЛИ ТОЛЬКО...

    11 слайд

    СКОРОСТЬ РЕАКЦИИ МОЖЕТ ЗАВИСЕТЬ ОТ КОНЦЕНТРАЦИЙ ОБОИХ РЕАГЕНТОВ,
    ИЛИ ТОЛЬКО ОТ КОНЦЕНТРАЦИИ ОДНОГО РЕАГЕНТА,
    А МОЖЕТ И ВОВСЕ НЕ ЗАВИСИТЬ ОТ КОНЦЕНТРАЦИЙ РЕАГЕНТОВ, ТОГДА ПОРЯДОК БУДЕТ РАВЕН 0.
    Порядок реакции указывает на сложность ее механизма: чем больше порядок, тем сложнее механизм. При этом его величина иногда бывает равна стехиометрическому коэффициенту, но чаще всего она с ним не совпадает. Например, для реакции
    2N2O5 → 2N2O4 + O2
    по ЗДМ порядок должен быть равен 2. Однако экспериментальные данные о скорости данной реакции дают порядок 1
    Ʋ = k • СN2О5

    Поэтому порядок реакции всегда определяют только экспериментально.
    С12Н22О11 + Н2О + Н3О+→ 2С6Н12О6
    Ʋ = k • С (С12Н22О11 )
    сахароза
    глюкоза

  • ТЕОРИЯ СТОЛКНОВЕНИЙ:
ЧИСЛО СТОЛКНОВЕНИЙ ЧАСТИЦ (МОЛЕКУЛ, ИОНОВ, РАДИКАЛОВ) В...

    12 слайд

    ТЕОРИЯ СТОЛКНОВЕНИЙ:
    ЧИСЛО СТОЛКНОВЕНИЙ ЧАСТИЦ (МОЛЕКУЛ, ИОНОВ, РАДИКАЛОВ) В ЕДИНИЦУ ВРЕМЕНИ
    ЧИСЛО ЭФФЕКТИВНЫХ СТОЛКНОВЕНИЙ (ПРИВОДЯТ К ХИМИЧЕСКОМУ ПРЕВРАЩЕНИЮ).
    Количество возможных столкновений = =произведение количества частиц ≈ произведение молярных концентраций.
    Скорость реакции всегда меньше этого произведения, т.к. не все столкновения являются эффективными;
    Константа скорости k как раз и есть доля эффективных столкновений в данных условиях
    Ʋ = k•18
    простая реакция А + В = С

  • ЗАВИСИМОСТЬ СКОРОСТИ ОТ ТЕМПЕРАТУРЫ: 
ЭМПИРИЧЕСКОЕ ПРАВИЛО ВАНТ-ГОФФА...

    13 слайд

    ЗАВИСИМОСТЬ СКОРОСТИ ОТ ТЕМПЕРАТУРЫ:
    ЭМПИРИЧЕСКОЕ ПРАВИЛО ВАНТ-ГОФФА
    Ʋ2/Ʋ1 = γΔt/10, Δt = T2 –T1
    Ʋ2 = Ʋ1• γΔt/10, где γ = 2 ÷ 4
    Данное правило применимо только для областей низких температур!!!

  • ЗАВИСИМОСТЬ СКОРОСТИ РЕАКЦИИ ОТ ТЕМПЕРАТУРЫ: СВАНТЕ АРРЕНИУС      УРАВНЕНИЕ А...

    14 слайд

    ЗАВИСИМОСТЬ СКОРОСТИ РЕАКЦИИ ОТ ТЕМПЕРАТУРЫ: СВАНТЕ АРРЕНИУС
    УРАВНЕНИЕ АРРЕНИУСА
    k = А е – Е*/RT
    КОНСТАНТА СКОРОСТИ ЗАВИСИТ ОТ ТЕМПЕРАТУРЫ
    А – частотный фактор (связывает частоту столкновений частиц с вероятностью того, что столкновения будут эффективные), е – основание натурального логарифма,
    Е* - энергия активации, Дж\моль, R – универсальная газовая постоянная, T – температура, при которой идет реакция, К.

    Чем выше температура, тем выше кинетическая энергия частиц, тем быстрее они движутся и чаще сталкиваются друг с другом
    тем больше эффективных столкновений, т.е. величина k

  • Энергия активации – это минимальная энергия, которая необходима молекулам, чт...

    15 слайд

    Энергия активации – это минимальная энергия, которая необходима молекулам, чтобы вступить
    в химическое
    взаимодействие.
    Она необходима для образования активированного комплекса
    Разрушить химические связи в молекулах исходных реагентов

  • Согласно простой теории столкновений:Скорость = частота столкновений • Вероят...

    16 слайд

    Согласно простой теории столкновений:
    Скорость = частота столкновений • Вероятность, что Е ≥Еа
    Математически:
    Скорость реакции ↑ при ↑ Т, т.к. столкновения происходят чаще и вероятность того, что энергия сталкивающейся пары > Еа, тоже ↑.

  • Кинетика реакций 1 порядка:N2O5 (р-р)→ 2NO2(р-р) + 1/2O2(г)Р-р в CCl4 , 450СИ...

    17 слайд

    Кинетика реакций 1 порядка:
    N2O5 (р-р)→ 2NO2(р-р) + 1/2O2(г)
    Р-р в CCl4 , 450С
    Измеряли полный объем О2, который пересчитали в концентрации N2O5.
    = kC(N2O5)
    k = 6,3•10─4
    Данные, получаемые в эксперименте: время, С(N2O5); расчетные данные: Δt, ΔC(N2O5), ΔC(N2O5)/Δt, k.

  • В общем случае в теории: = -ln C = kt + constt=0, C=C0, const= -lnC0-ln C =...

    18 слайд

    В общем случае в теории:
     =
    -ln C = kt + const
    t=0, C=C0, const= -lnC0
    -ln C = kt – lnC0
    Строится график зависимости lnC от t по экспериментальным данным (прямая линия)!
    Тангенс угла наклона прямой
    Кинетическое уравнение р-ции 1 порядка

  • Реакции 0 порядка – скорость не зависит от концентрации:интегрированиеC = - k...

    19 слайд

    Реакции 0 порядка – скорость не зависит от концентрации:
    интегрирование
    C = - k0t + const
    t = 0, C = C0 = const
    C = C0 – k0t
    Линейная зависимость С от t, k0 = -tg α
    Кинетическое уравнение:

  • Реакции 2 порядка:С1 и С2 – концентрации реагентов в момент времени t.Если С1...

    20 слайд

    Реакции 2 порядка:
    С1 и С2 – концентрации реагентов в момент времени t.
    Если С1 = С2:
    -dC/dt = kC2
    Если С01 ≠ С02:
    Линейная зависимость 1/С от t, k – tg α

  • Зависимость скоростей реакции разложения N2О4 = 2 NО2 от времени.
       (бес...

    21 слайд

    Зависимость скоростей реакции разложения N2О4 = 2 NО2 от времени.
    (бесцветный ↔ бурый газы)
    ХИМИЧЕСКОЕ РАВНОВЕСИЕ – СКОРОСТЬ ПРЯМОЙ РЕАКЦИИ РАВНА СКОРОСТИ ОБРАТНОЙ
    Только для обратимых реакций!!!!
    Ʋ1=k1[N2О4], Ʋ2=k2[NО2]2.
    в равновесии
    Ʋ1= Ʋ2 = k1[N2О4]= k2[NО2]2
    Константа равновесия
    К = k2 /k1 = [NО2]2/[N2О4].
    Важное замечание! В выражении константы равновесия гетерогенных реакций концентрация конденсированной фазы не включается! Пример:
    С(к) + О2 (г) = СО2 (г)
    К = [СО2]/[О2].

  • Изменение любого фактора, могущего влиять на состояние химического равновесия...

    22 слайд

    Изменение любого фактора, могущего влиять на состояние химического равновесия, вызывает в системе реакцию, стремящуюся противодействовать производимому изменению: 1) Повышение температуры вызывает реакцию, стремящуюся понизить ее;

    повышение давления вызывает реакцию, сопровождающуюся уменьшением давления;

    3) увеличение концентрации веществ вызывает реакцию, стремящуюся уменьшить ее.
    Для прогнозирования направления смещения равновесия реакций используется принцип Ле Шателье:

  • 23 слайд

  • 24 слайд

  • 25 слайд

  • Катализатор (по определению В. Оствальда 1905г.) – вещество, которое изменяет...

    26 слайд

    Катализатор (по определению В. Оствальда 1905г.) – вещество, которое изменяет скорость химической реакции, не изменяя ее суммарного энергетического баланса, при этом само не подвергается химическому превращению в данном процессе. Катализ – это процесс.
    некаталитическая реакция
    каталитическая реакция
    Катализ:
    положительный: Еа уменьшается, скорость увеличивается
    отрицательный (ингибирование): Еа увеличивается, скорость уменьшается
    Еа
    Еа(кат)

  • Катализатор ускоряет и прямую и обратную реакции. Катализатор не влияет на ус...

    27 слайд

    Катализатор ускоряет и прямую и обратную реакции.
    Катализатор не влияет на условия Р/В, а только на скорость его достижения!!!
    гомофазный (гомогенный) гетерофазный (гетерогенный)
    2Н2 + О2 → 2Н2О
    Kat = Pt
    H2 → 2H – очень активны

  • Фиолетовые вулканыMg + I2 --------------------→ MgI2Zn + I2 -----------------...

    28 слайд

    Фиолетовые вулканы
    Mg + I2 --------------------→ MgI2
    Zn + I2 -------------------→ ZnI2
    H2O kat
    H2O kat

Получите профессию

Бухгалтер

за 6 месяцев

Пройти курс

Рабочие листы
к вашим урокам

Скачать

Скачать материал

Найдите материал к любому уроку, указав свой предмет (категорию), класс, учебник и тему:

6 626 985 материалов в базе

Скачать материал

Другие материалы

Презентация Тренажёр для подготовки к ЕГЭ по обществознанию "Безработица иеё виды"
  • Учебник: «Обществознание (базовый уровень)», Боголюбов Л.Н., Городецкая Н.И., Лазебникова А.Ю. и др. / Под ред. Боголюбова Л.Н., Лазебниковой А.Ю.
  • 01.01.2021
  • 4777
  • 237
«Обществознание (базовый уровень)», Боголюбов Л.Н., Городецкая Н.И., Лазебникова А.Ю. и др. / Под ред. Боголюбова Л.Н., Лазебниковой А.Ю.

Вам будут интересны эти курсы:

Оставьте свой комментарий

Авторизуйтесь, чтобы задавать вопросы.

  • Скачать материал
    • 05.02.2020 564
    • PPTX 2 мбайт
    • Оцените материал:
  • Настоящий материал опубликован пользователем Семенова Нелля Ивановна. Инфоурок является информационным посредником и предоставляет пользователям возможность размещать на сайте методические материалы. Всю ответственность за опубликованные материалы, содержащиеся в них сведения, а также за соблюдение авторских прав несут пользователи, загрузившие материал на сайт

    Если Вы считаете, что материал нарушает авторские права либо по каким-то другим причинам должен быть удален с сайта, Вы можете оставить жалобу на материал.

    Удалить материал
  • Автор материала

    Семенова Нелля Ивановна
    Семенова Нелля Ивановна
    • На сайте: 3 года и 3 месяца
    • Подписчики: 0
    • Всего просмотров: 113823
    • Всего материалов: 218

Ваша скидка на курсы

40%
Скидка для нового слушателя. Войдите на сайт, чтобы применить скидку к любому курсу
Курсы со скидкой

Курс профессиональной переподготовки

Секретарь-администратор

Секретарь-администратор (делопроизводитель)

500/1000 ч.

Подать заявку О курсе

Курс профессиональной переподготовки

Руководство электронной службой архивов, библиотек и информационно-библиотечных центров

Начальник отдела (заведующий отделом) архива

600 ч.

9840 руб. 5900 руб.
Подать заявку О курсе

Курс профессиональной переподготовки

Организация деятельности библиотекаря в профессиональном образовании

Библиотекарь

300/600 ч.

от 7900 руб. от 3950 руб.
Подать заявку О курсе
  • Сейчас обучается 281 человек из 66 регионов

Курс профессиональной переподготовки

Библиотечно-библиографические и информационные знания в педагогическом процессе

Педагог-библиотекарь

300/600 ч.

от 7900 руб. от 3950 руб.
Подать заявку О курсе
  • Сейчас обучается 457 человек из 66 регионов

Мини-курс

Введение в искусственный интеллект

3 ч.

780 руб. 390 руб.
Подать заявку О курсе

Мини-курс

Эмоциональная связь между родителями и детьми

4 ч.

780 руб. 390 руб.
Подать заявку О курсе
  • Сейчас обучается 32 человека из 19 регионов

Мини-курс

Договоры и их правовое регулирование

8 ч.

1180 руб. 590 руб.
Подать заявку О курсе