Acasă | Despre noi | feedback-ul
Viteza de reacție chimică este dependentă de temperatură. Efectul vitezei temperaturyna reacției chimice se determină fie aproximative empiric ecuația Hoff van't, sau mai precis ecuația Arrhenius.
Conform regulii Van't Hoff când temperatura crește cu 10 ° viteza reacției chimice (sau rată constantă) Uwe-lichivaetsya într-unul și același număr de ori
In aceste formule, - coeficient de temperatură, care, pentru majoritatea reacțiilor la temperatură joasă variază de la 2 la 4. Se arată de câte ori rata de reacție va crește odată cu creșterea temperaturyna la fiecare 10 °; - viteza de reacție la temperaturile T1 și T2 corespunzătoare; . - timpul de reacție la aceste temperaturi.
ecuația Arrhenius în formă de ecuații integrale
Aceasta permite determinarea energiei de activare a reacției.
Exemplul 4. Așa cum se va schimba viteza de reacție curge în fază gazoasă, temperatura se ridică la 20 la 60 ° C, cu excepția cazului în # 947; = 2?
Decizie. Folosind expresia (1), în care datele substitut: T1 = 20 ° C; T2 = 60 ° C; # 947; = 2 A
și anume când temperatura crește cu 40 ° C, viteza de reacție este crescută de 16 ori.
Exemplul 5 Unele dintre reacțiile în fază gazoasă la 100 ° C timp de 27 de capete. Câte secunde va termina aceeași reacție la o temperatură de 130 ° C, în cazul în care # 947; = 3?
Decizie. Timpul de reacție este invers proporțională cu viteza de reacție. Prin urmare, în expresia (1), utilizând în locul ratei de timp. Suplean = 27c, T1 = 100 ° C, și - timpul necesar pentru reacție la T2 = 130 ° C, # 947; = 3, atunci
Așadar = 1c, adică la 130 ° C timp de reacție final 1c.
O reacție chimică reversibilă nu are loc până la consumarea completă a materialelor (sau cel puțin una dintre ele) de pornire, și la starea de echilibru chimic. atunci când este prezent în sistemul de reacție toți participanții la o reacție chimică. Prin înțelegerea stării de echilibru chimic al sistemului atunci când viteza este egală cu inversul vitezei de reacție mai departe a procesului.
Caracteristicile cantitative ale stării de echilibru a constantelor de echilibru reacție chimică sunt determinate. exprimată în termeni de presiunea de echilibru (pi) sau echilibru concentrațiile molare ale partenerilor de reacție (CI).
În orice reacție generală a gazului
a A + b B ↔ E e + d D
Constantele de echilibru sunt determinate de următoarele ecuații, care sunt numite legea acțiunii de masă:
Relația dintre constantele de echilibru așa-determinate sunt setate folosind expresii și arată. = D + e - a - b. Dacă presiunea (p) pentru a determina atm, iar concentrația în mol / l, în care formula R = 0,082 x l atm / mol x K.
Pentru reacțiile eterogene între condensată (solid sau lichid), substanțe și amestecuri de gaze drept curat de acțiune de masă este înregistrată numai pe baza caracteristicilor cantitative ale fazei gazoase echilibru. Constantele Equilibrium nu sunt dependente de concentrațiile inițiale ale reactanților și depinde numai de temperatura.
Exemplul 6. Scrieți expresia constantele de echilibru pentru următoarele reacții:
Decizie. Constantele de echilibru pentru reacția 1:
Substanță C (k) este într-o stare solidă și concentrația acestuia nu este inclusă în ecuația legii acțiunii maselor.
Exemplul 7. La încălzirea hidrogenului și iod într-un vas de reacție închis curge H2 (g) + I2 (g) ↔ 2HI (g). Amestecul de echilibru conține 5,64 mol / l de HI, 0,12 mol / l I2 și 5,28 mol / l H2. Se calculează constanta de echilibru a spus rea-TION și concentrația inițială de H2 și I2.
Decizie. Această reacție continuă, fără a schimba volumul și valoarea constantei de echilibru este aceeași pentru toate modurile de exprimare a concentrației. Prin urmare, putem scrie =. substituind concentrațiile de echilibru ale substanțelor obține = 50,19.
Se determină concentrația inițială de iod și hidrogen. După reacție, pentru a forma 2 moli de HI consumă 1 mol de H2 și un mol de I2. Timpul pentru a ajunge la echilibru, 5,64 mol / l HI au reacționat 5,64 / 2 mol de I2 și 5,64 / 2 mol H2. Conform problemei în amestecul de echilibru este lăsat nereacționat 0,12 mol / l I2 și 5,28 mol / l H2. Am găsit concentrațiile inițiale ale acestor substanțe:
Exemplul 8: constanta de echilibru a reacției FeO (k) + CO (g) ↔ Fe (k) + CO2 (g) la 1000 ° C este egal cu 0,5. Care sunt concentrațiile de echilibru ale CO și CO2. în cazul în care concentrația inițială a acestor substanțe au fost: [CO] o = 0,05 mol / l; [CO2] o = 0,01 mol / L?
Decizie. Înainte de interacțiune a fost de 0,05 mol și 0,01 mol CO CO2. Pentru timpul de echilibru de reacție a intrat în x moli CO. Apoi, reacția conform ecuației, x format CO2 mol. Astfel, prin momentudostizheniyaravnovesiya, concentrația de echilibru [CO] = (0,05 - x) mol / l, [CO2] = (0,01+ x) mol / l.
De aici =. Podstavivv = 0,5 această expresie, obținem x = 0,01, și [CO] = 0,05 - 0,01 = 0,04 mol / l, [CO2] = 0,01 + 0,01 = 0,02 mol / l.