itthon » Előkészítés és tárolás » A reakció sebessége, különböző tényezőktől való függése.

A reakció sebessége, különböző tényezőktől való függése.

Mondjon példákat olyan reakciókra, amelyek sebességének növekedése vagy csökkentése pozitív vagy negatív jelentéssel bír a termelésben vagy a mindennapi életben! Kérjük, fejtse ki.

Válaszok:

Fémek korróziója: kémiailag és elektrokémiailag egyaránt előfordul különböző ipari üzemekben. Meg kell szabadulnia a vascsövek korróziójától ötvözőelemek, lakkok, festékek stb. hozzáadásával. Legyen a legjobb)))

Hasonló kérdések

  • Kérem, segítsen, írja meg, milyen vizuális és művészi eszközök vannak Turgenyev „Az utolsó randevú” című prózájában, példákkal =)
  • Találja ki 1 frakció 2 1 tonnából 1 frakció 10;
  • miért nem minden tetted okozott örömet?
  • 305,702 kg-ot fejezzen ki centnerekben és kilogrammokban
  • A KMNP paralelogrammában megrajzoljuk az MN oldalt az E pontban metsző MKP szög felezőjét. a) igazoljuk, hogy a KME háromszög egyenlő szárú b) Határozzuk meg a KP oldalát, ha ME = 10 cm, és a kerületét paralelogramma 52 cm
  • 1. Az olvadási hőmérsékleten vett 2 kg réz megolvasztásához 420 kJ hőre volt szükség. Határozza meg a réz fajlagos olvadási hőjét!
  • M. Yu Lermontov „Mtsyri” című költeményének pár sorát közöljük. Melyik példában szerepelnek a rímelő szavak különböző esetekben? A) Nem hallod az éneket késői órán / The monks praying for us. B) Hegyláncokat láttam, / Bizarr, mint az álmok... C) Mindez homályos sorozatban / Hirtelen futott elém. D) A kígyó becsúszott a kövek közé; / De a félelem nem szorította ki a lelkemet... D) De hiába vitatkoztam a sorssal: / Nevetett rajtam!
  • 1. Future Simple (Határozatlan) Töltse ki a mondatokat jelentésük szerint a listából a megfelelő alakba írandó igékkel: dolgozni, kölcsönözni, emlékezni, elvinni, tudni, beszélni, birtokolni, venni, válni 1. It __________ neki egy óra az iskolába . 2. Barátom __________ orvos két év múlva. 3. __________ a könyvtárban van, amikor elvégzi az intézetet. 4. A nagypapa __________ az esernyőjét, ha nem esik. 5. Tom és Ann __________ egy hosszú beszélgetés. Hosszú ideje nem látták egymást. 6. Kíváncsi vagyok, miről __________. 7. __________ pénzt kapott a barátjától. Tegnap megkapta a fizetését. 8. Egy héten belül __________ az eredményt. 9. Én __________ ezt a napot egész életemben. 10. __________ te __________ jövőre újra?

Az életben különféle kémiai reakciókkal találkozunk. Némelyikük, például a vas rozsdásodása, több évig is eltarthat. Mások, például a cukor alkohollá erjesztése több hetet vesz igénybe. A tűzifa a kályhában néhány óra alatt, a benzin a motorban a másodperc töredéke alatt ég el.

A berendezések költségeinek csökkentése érdekében a vegyi üzemek növelik a reakciók sebességét. És bizonyos folyamatokat, például az élelmiszerek romlását és a fémkorróziót le kell lassítani.

A kémiai reakció sebességeúgy fejezhető ki anyagmennyiség változása (n, modulo) időegységenként (t) - hasonlítsa össze a mozgó test sebességét a fizikában a koordináták időegységenkénti változásaként: υ = Δx/Δt. Annak érdekében, hogy a sebesség ne függjön annak az edénynek a térfogatától, amelyben a reakció megy végbe, a kifejezést elosztjuk a reagáló anyagok térfogatával (v), azaz azt kapjuk, hogy egy anyag egységnyi idő/térfogat mennyiségének változása, ill az egyik anyag koncentrációjának változása egységnyi idő alatt:


n 2 − n 1 Δn
υ = –––––––––– = –––––––– = Δс/Δt (1)
(t 2 − t 1) v Δt v

ahol c = n/v az anyag koncentrációja,

A Δ (értsd: delta) az értékváltozás általánosan elfogadott megjelölése.

Ha az egyenletben az anyagoknak különböző együtthatói vannak, akkor az ezzel a képlettel kiszámított reakciósebesség mindegyikre eltérő lesz. Például 2 mól kén-dioxid 1 mól oxigénnel 10 másodperc alatt teljesen reakcióba lép 1 literben:

2SO2 + O2 = 2SO3

Az oxigén aránya a következő lesz: υ = 1: (10 1) = 0,1 mol/l s

Kén-dioxid sebessége: υ = 2: (10 1) = 0,2 mol/l s- ezt nem kell memorizálni és a vizsga során elmondani, a példa úgy van megadva, hogy ne keveredjen össze, ha ez a kérdés felmerül.

A heterogén reakciók (szilárd anyagokkal) sebességét gyakran az érintkező felületek egységnyi területén fejezik ki:


Δn
υ = –––––– (2)
Δt S

A reakciókat heterogénnek nevezzük, ha a reagensek különböző fázisokban vannak:

  • szilárd anyag egy másik szilárd anyaggal, folyadékkal vagy gázzal,
  • két egymással nem elegyedő folyadék
  • folyadék gázzal.

Az anyagok között homogén reakciók mennek végbe egy fázisban:

  • jól elkevert folyadékok között,
  • gázok,
  • anyagok oldatokban.

A kémiai reakciók sebességét befolyásoló körülmények

1) A reakciósebesség attól függ a reagensek természete. Egyszerűen fogalmazva, a különböző anyagok eltérő sebességgel reagálnak. Például a cink hevesen reagál a sósavval, míg a vas meglehetősen lassan.

2) Minél nagyobb a reakciósebesség, annál gyorsabb koncentráció anyagokat. A cink sokkal tovább reagál egy erősen híg savval.

3) A reakciósebesség a növekedéssel jelentősen növekszik hőfok. Például ahhoz, hogy az üzemanyag égjen, meg kell gyújtani, azaz növelni kell a hőmérsékletet. Sok reakciónál a 10°C-os hőmérséklet-emelkedés 2-4-szeres sebességnövekedéssel jár.

4) Sebesség heterogén a reakciók növekedésével növekszik reagáló anyagok felülete. A szilárd anyagokat általában erre a célra őrlik. Például ahhoz, hogy a vas és a kénpor reagálhasson hevítéskor, a vasnak finom fűrészpor formájában kell lennie.

Felhívjuk figyelmét, hogy ebben az esetben az (1) képletről van szó! A (2) képlet az egységnyi területre eső sebességet fejezi ki, ezért nem függhet a területtől.

5) A reakció sebessége a katalizátorok vagy inhibitorok jelenlététől függ.

Katalizátorok- olyan anyagok, amelyek felgyorsítják a kémiai reakciókat, de nem fogyasztják. Példa erre a hidrogén-peroxid gyors bomlása katalizátor - mangán (IV) oxid - hozzáadásával:

2H 2 O 2 = 2H 2 O + O 2

A mangán(IV)-oxid az alján marad, és újra felhasználható.

Inhibitorok- a reakciót lassító anyagok. Például korróziógátló anyagokat adnak a vízmelegítő rendszerhez, hogy meghosszabbítsák a csövek és a radiátorok élettartamát. Az autókban korróziógátló anyagokat adnak a fék- és hűtőfolyadékhoz.

Még néhány példa.

Kémiai reakció. A reakciósebesség és a tényezők, amelyektől függ. Kémia óra. A módszertani fejlesztés 1. éves hallgatóknak szól.

Az óra típusa: lecke - új anyag bemutatása.

Tantárgy: Kémiai reakció. A reakciósebesség és a tényezők, amelyektől függ.

Cél: általánosítja, elmélyíti a kémiai reakciók sebességéről és az azt befolyásoló tényezőkről szóló ismereteket.

Feladatok:

Oktatási cél:

Fejlesztési feladatok

Oktatási feladatok:

Felszerelés: TV, videomagnó, film klip.

Gyertya, cink, sósav és kénsav oldatok.

Tanterv:

    Idő szervezése.

    Téma és cél.

    Motiváció.

    Frissítés.

    Fő rész.

    Következtetés.

    Konszolidáció.

    Óra összefoglalója.

    Házi feladat.

Az órák alatt:

1. Idő szervezése.

2. Téma és cél. Írd le a füzetedbe.

3. Motiváció.

Tanár: „Mire gondolunk, amikor kimondjuk a SEBESSÉG szót?”

Tanul:

Tanár: „Milyen sebességgel tudsz édességet enni? Kotlett?

Milyen gyorsan tudsz vásárolni? Zoknit kötni? Fűrészlapok?

Vagyis a SPEED a paraméter változása időegységenként (írja a táblára).

Tanár: Lehet-e beszélni a kémiai reakció sebességéről?

Diákok: mondjon példákat különféle kémiai folyamatokra.

4. Frissítés.

Tanár: Térjünk vissza az óra témájához. Mi a kémiai reakció?

„Fizikai és kémiai jelenségek” üzenet.

Szóbeli frontális munka.

Surovtseva R. P., pp. 8, 8. sz. munka. 1. lehetőség (A, B, C, D - csoportos munka)

5. Fő rész.

Tanár: Minden kémiai folyamat azonos sebességgel megy végbe?

PROBLÉMA: Milyen tényezők határozzák meg a kémiai reakció sebességét? (ÍRJ A TÁBLÁZRA)

A probléma megoldása lépésről lépésre:

1.Hogy nevezzük a kémiai reakció sebességét? (33. o., olvasd el és írd le a definíciót a füzetedbe).

2. Tanár: Tehát a kémiai reakciók sebessége nagyon változó.

Egyes reakciókat le kell lassítani (rozsdásodás, oxidáció), másokat fel kell gyorsítani (gyógyszerek, egyéb hasznos termékek beszerzése).

A BIZTONSÁGI SZABÁLYOK ISMÉTELÉSE A REAGENSEKKEL TÖRTÉNŐ MUNKA ESETÉN!!!

3. 1. számú kísérlet. Filmtöredék. 6 perc.

(A kémiai reakció sebessége a reagensek természetétől függ.)

4. Tapasztalat 2. sz. Gyertya égetése levegőben és motorháztető alatt.

(Oldott anyagok és gázok esetében a kémiai reakció sebessége a reagensek koncentrációjától függ.)

5. 3. kísérlet. Helyezzen cinkgranulátumot az egyik kémcsőbe, és port a másikba. Öntsön mindkét kémcsőbe 2 ml hígított sósavat.

(Szilárd halmazállapotú anyagok esetén a reakciósebesség egyenesen arányos a reagáló anyagok felületével.)

6. 4. kísérlet. Helyezzen két darab cinket két kémcsőbe. Öntsön mindkét kémcsőbe 2 ml hígított kénsavat. Az egyik kémcsövet enyhén melegítse fel, a másodikat hagyja az összehasonlításhoz. Az oxigén már szobahőmérsékleten észrevehető sebességgel reakcióba lép sok anyaggal (lassú oxidáció). A hőmérséklet emelkedésével heves reakció kezdődik, és a reakciósebesség meredeken növekszik.

(A hőmérséklet emelkedésével a legtöbb reakció sebessége nő.)

6. KÖVETKEZTETÉS: A válasz a problémás kérdésre. Olvassa el a 34. oldalt. A kémiai reakció sebességét befolyásoló körülmények.

Írja le: KATALIZÁTOROK ÉS INHIBITOROK.

7. Konszolidáció.

* Írja fel a reakcióegyenleteket!

*Adjon példákat olyan reakciókra, amelyek sebességének növekedése vagy csökkentése pozitív vagy negatív jelentéssel bír a termelésben vagy a mindennapi életben.

8. Óra összefoglalója. Értékelések.

Önelemzés.

Az óra típusa: új tananyag bemutatása.

Cél: a szervetlen kémia új fogalmainak megismertetése: a kémiai reakció sebessége, a kémiai reakció sebességét befolyásoló tényezők.

Ebben a leckében a kémiai reakció sebességének sajátosságait és a kémiai reakció sebességét befolyásoló tényezőket tisztázzuk. A következő leckéken a kénsav és a salétromsav kémiai előállításának folyamatait veszik figyelembe, azaz ennek a leckének az anyagára támaszkodnak.

Az óra sajátossága, hogy a tanulók először ismerkednek meg a kémiai reakció sebességének fogalmával.

Ez a lecke 3. az „Elméleti kémia alapjai” témakörben.

Ennek a résznek a fő feladata a kémiai reakciók lefolyásának alaptörvényeinek fogalmának megfogalmazása.

Az ebbe a csoportba tartozó tanulók mentális műveleteinek fejlettsége nem felel meg a szociálpszichológiai színvonalnak. Senkinek nincs magas szintje. Az analógiák rajzolásának és az általánosítás képességének fejlesztése érdekében az óra tervezése során úgy döntöttem, hogy problémaalapú módszert alkalmazok az óra fő anyagának tanulmányozására.

Ezen az órán a következő feladatokat oldották meg:

Oktatási cél: bővíteni és elmélyíteni a kémiai kinetikai ismereteket.

Fejlesztési feladatok: javítja a tanulók elemzési, összehasonlítási és következtetési képességeit.

Oktatási feladatok: folytassa az ideológiai koncepciók kialakítását: a természet megismerhetőségéről, az összetétel és a tulajdonságok ok-okozati viszonyáról.

Mivel ez a téma harmadik órája, a következő óraszerkezetet választottuk:

Néhány perc áll rendelkezésre a frissítésre;

Az idő nagy részét új anyagok tanulására szánják;

A fennmaradó időt a konszolidációra fordítjuk.

Az óra fő hangsúlya a kémiai reakció sebességét befolyásoló tényezők azonosításán volt.

Az órán a következő módszereket alkalmaztuk: magyarázó-szemléltető, reprodukciós módszerek. A fő anyag feltárására egy problémás módszert választottak. Ennek a témának a tartalma lehetővé teszi, hogy kognitív problémák rendszereként építsük fel, és tanulmányokat végezzünk, folyamatosan bevonva a hallgatókat bizonyos kérdésekre adott válaszok keresésébe.

Választott képzési formák: frontális, csoportos, egyéni.

A frontális munkaformát alapvető kognitív problémák megoldása során alkalmazzák az egyes tanulók munkájának intenzívebbé tétele, a hasonlatok rajzolásának és az anyag általánosításának képességének fejlesztése érdekében.

Az aktualizálási szakaszban egyéni és csoportos munkaformákat alkalmazunk, mivel a már ismert anyag ismétlődik.

Az ismeretek, készségek és képességek elsajátításának ellenőrzése az óra különböző szakaszaiban különböző formában és módszerekkel történt:

*frissítési szakaszban - egyéni felmérés;

*az új anyag tanulásának szakaszában - vizuálisan, egyénileg, frontálisan.

*az egyéni ellenőrzés a tudásmegszilárdítás szakaszában történt.

A tanítási órán tévét, videomagnót, filmfelvételeket használtak oktatási segédanyagként.

A tanulók tanórai magas teljesítményét a tananyag problematikus bemutatása (az óra fő szakaszában), a technikai taneszközök használata, csoportos munka segítette elő.

A pszichológiai légkört a tanulók iránti baráti hozzáállással igyekeztem fenntartani. Megpróbáltam az osztálytermen kívül hagyni a problémáimat.

Kémiai folyamatok.

    Kénsav előállítása.

    Rozsdaképződés.

    Az ezüst megfeketedése.

    Élelmiszer oxidáció.

    Gyógyszerek fogadása.

    A tej savanyítása.

    A fehérje rothadása.

    Savanyú káposzta.

    Mosoda.

    Ételt főzni.

    Égő gyertya.

2.Rozsda kialakulása.

3. Az ezüst megfeketedése.

5. Gyógyszerek beszerzése.

6. A tej savanyítása.

7. Fehérjebomlás.

8. Savanyú káposzta.

9. Ruhamosás.

10.Főzés.

11. Gyertyaégetés.

12.A benzin égése a motorban

1.Kénsav előállítása.

2.Rozsda kialakulása.

3. Az ezüst megfeketedése.

4.Az élelmiszerek oxidációja.

5. Gyógyszerek beszerzése.

6. A tej savanyítása.

7. Fehérjebomlás.

8. Savanyú káposzta.

9. Ruhamosás.

10.Főzés.

11. Gyertyaégetés.

12.A benzin égése a motorban

1.Kénsav előállítása.

2.Rozsda kialakulása.

3. Az ezüst megfeketedése.

4.Az élelmiszerek oxidációja.

5. Gyógyszerek beszerzése.

6. A tej savanyítása.

7. Fehérjebomlás.

8. Savanyú káposzta.

9. Ruhamosás.

10.Főzés.

11. Gyertyaégetés.

12.A benzin égése a motorban

1.Kénsav előállítása.

2.Rozsda kialakulása.

3. Az ezüst megfeketedése.

4.Az élelmiszerek oxidációja.

5. Gyógyszerek beszerzése.

6. A tej savanyítása.

7. Fehérjebomlás.

8. Savanyú káposzta.

9. Ruhamosás.

10.Főzés.

11. Gyertyaégetés.

12.A benzin égése a motorban

1.Kénsav előállítása.

2.Rozsda kialakulása.

3. Az ezüst megfeketedése.

4.Az élelmiszerek oxidációja.

5. Gyógyszerek beszerzése.

6. A tej savanyítása.

7. Fehérjebomlás.

8. Savanyú káposzta.

9. Ruhamosás.

10.Főzés.

11. Gyertyaégetés.

12.A benzin égése a motorban

A kémiai reakció sebessége- az egyik reagáló anyag mennyiségének változása egységnyi idő alatt egységnyi reakciótérben.

A kémiai reakció sebességét a következő tényezők befolyásolják:

  • a reagáló anyagok természete;
  • a reagensek koncentrációja;
  • reagáló anyagok érintkezési felülete (heterogén reakciókban);
  • hőfok;
  • katalizátorok hatása.

Aktív ütközés elmélet lehetővé teszi bizonyos tényezők befolyásának magyarázatát a kémiai reakció sebességére. Ennek az elméletnek a főbb rendelkezései:

  • Reakciók akkor jönnek létre, amikor bizonyos energiájú reagensek részecskéi ütköznek.
  • Minél több reagens részecske van, minél közelebb vannak egymáshoz, annál valószínűbb, hogy ütköznek és reagálnak.
  • Csak a hatékony ütközések vezetnek reakcióhoz, pl. azokat, amelyekben a „régi kapcsolatok” megsemmisülnek vagy meggyengülnek, és ezért „újak” alakulhatnak ki. Ehhez a részecskéknek elegendő energiával kell rendelkezniük.
  • A reaktáns részecskék hatékony ütközéséhez szükséges minimális többletenergiát ún aktiválási energia Ea.
  • A vegyszerek aktivitása az őket érintő reakciók alacsony aktiválási energiájában nyilvánul meg. Minél kisebb az aktiválási energia, annál nagyobb a reakciósebesség. Például a kationok és anionok közötti reakciókban az aktiválási energia nagyon alacsony, így az ilyen reakciók szinte azonnal bekövetkeznek.

A reagensek koncentrációjának hatása a reakció sebességére

A reagensek koncentrációjának növekedésével a reakció sebessége nő. A reakció létrejöttéhez két kémiai részecskének össze kell jönnie, így a reakció sebessége a köztük lévő ütközések számától függ. Egy adott térfogatban a részecskék számának növekedése gyakoribb ütközésekhez és a reakciósebesség növekedéséhez vezet.

A gázfázisban fellépő reakciósebesség növekedése a nyomás növekedéséből vagy a keverék által elfoglalt térfogat csökkenéséből adódik.

Kísérleti adatok alapján 1867-ben K. Guldberg és P. Waage norvég tudósok, 1865-ben pedig tőlük függetlenül az orosz tudós, N.I. Beketov megfogalmazta a kémiai kinetika alaptörvényét, megállapítva a reakciósebesség függése a reagensek koncentrációjától -

A tömeghatás törvénye (LMA):

A kémiai reakció sebessége arányos a reagáló anyagok koncentrációinak szorzatával, a reakcióegyenletben szereplő együtthatóikkal egyenlő hatványokban. (Az „effektív tömeg” a „koncentráció” modern fogalmának szinonimája)

aA +bB =cС +dD, Ahol k– reakciósebesség állandó

A ZDM-et csak egy szakaszban lezajló elemi kémiai reakciókra hajtják végre. Ha egy reakció egymás után több szakaszon megy keresztül, akkor a teljes folyamat teljes sebességét a leglassabb része határozza meg.

Kifejezések különböző típusú reakciók sebességére

A ZDM homogén reakciókra utal. Ha a reakció heterogén (a reagensek különböző halmazállapotúak), akkor a ZDM egyenlet csak folyékony vagy csak gáznemű reagenseket tartalmaz, a szilárdakat pedig kizárják, csak a k sebességi állandót befolyásolják.

A reakció molekularitása az elemi kémiai folyamatban részt vevő molekulák minimális száma. A molekulárisság alapján az elemi kémiai reakciókat molekuláris (A →) és bimolekuláris (A + B →) csoportokra osztják; a trimolekuláris reakciók rendkívül ritkák.

Heterogén reakciók sebessége

  • Attól függ anyagok közötti érintkezési felület, azaz az anyagok őrlésének mértékéről és a reagensek keverésének teljességéről.
  • Ilyen például a fatüzelés. Egy egész fahasáb viszonylag lassan ég a levegőben. Ha növeli a fa levegővel való érintkezésének felületét, és a rönköt forgácsokra osztja, az égési sebesség megnő.
  • A piroforos vasat egy szűrőpapírra öntik. Az ősz folyamán a vasrészecskék felforrósodnak, és lángra lobbantják a papírt.

A hőmérséklet hatása a reakciósebességre

A 19. században Van't Hoff holland tudós kísérleti úton felfedezte, hogy a hőmérséklet 10 o C-os emelésével számos reakció sebessége 2-4-szeresére nő.

Van't Hoff szabálya

Minden 10 ◦ C hőmérséklet-emelkedés esetén a reakciósebesség 2-4-szeresére nő.

Itt γ (görög "gamma" betű) - az úgynevezett hőmérsékleti együttható vagy Van't Hoff-együttható - 2 és 4 közötti értékeket vesz fel.

Minden egyes reakcióhoz kísérleti úton határozzuk meg a hőmérsékleti együtthatót. Pontosan megmutatja, hogy egy adott kémiai reakció sebessége (és sebességi állandója) hányszorosára nő minden 10 fokos hőmérséklet-emelkedéssel.

A Van't Hoff-szabályt a reakciósebesség állandó változásának közelítésére használják a hőmérséklet emelkedésével vagy csökkenésével. A sebességi állandó és a hőmérséklet közötti pontosabb összefüggést Svante Arrhenius svéd kémikus állapította meg:

Hogyan több E konkrét reakció, tehát Kevésbé(adott hőmérsékleten) ennek a reakciónak a k sebességi állandója (és sebessége). A T növekedése a sebességi állandó növekedéséhez vezet, ez azzal magyarázható, hogy a hőmérséklet emelkedése az Ea aktivációs gát leküzdésére képes „energetikus” molekulák számának gyors növekedéséhez vezet.

A katalizátor hatása a reakció sebességére

A reakció sebességét speciális anyagok használatával változtathatja meg, amelyek megváltoztatják a reakciómechanizmust, és egy energetikailag kedvezőbb, alacsonyabb aktiválási energiájú úton irányítják azt.

Katalizátorok- ezek olyan anyagok, amelyek részt vesznek egy kémiai reakcióban és növelik annak sebességét, de a reakció végén minőségileg és mennyiségileg változatlanok maradnak.

Inhibitorok– olyan anyagok, amelyek lassítják a kémiai reakciókat.

A kémiai reakció sebességének vagy irányának megváltoztatását katalizátor segítségével nevezzük katalízis .



Előző cikk: Következő cikk:

© 2015 .
Az oldalról | Kapcsolatok
| Oldaltérkép