Всё сдал! - помощь студентам онлайн Всё сдал! - помощь студентам онлайн

Реальная база готовых
студенческих работ

Узнайте стоимость индивидуальной работы!

Вы нашли то, что искали?

Вы нашли то, что искали?

Да, спасибо!

0%

Нет, пока не нашел

0%

Узнайте стоимость индивидуальной работы

это быстро и бесплатно

Получите скидку

Оформите заказ сейчас и получите скидку 100 руб.!


Влияние температуры на скорость химических реакций

Тип Реферат
Предмет Химия
Просмотров
1251
Размер файла
54 б
Поделиться

Ознакомительный фрагмент работы:

Влияние температуры на скорость химических реакций

5 ВЛИЯНИЕ ТЕМПЕРАТУРЫ

НА СКОРОСТЬ ХИМИЧЕСКИХ РЕАКЦИЙ
5.1 Уравнение Аррениуса

Скорость химической реакции зависит не только от концентрации, но и от температуры. Как показывает опыт, скорость большинства реакций увеличивается при повышении температуры в 2 ÷ 4 раза на каждые 10 градусов.

Приближенной характеристикой зависимости скорости реакции от температуры является коэффициент реакции γ – отношение константы скорости при температуре Т+10 к константе скорости при температуре Т:

. (5.1)

Это соотношение, называемое правилом Вант–Гоффа, может быть применено лишь для приблизительных, ориентировочных расчетов. Это правило не выполняется при высоких температурах, когда температурный коэффициент скорости (γ) перестает быть постоянным, приближаясь к единице. Однако для узкого интервала температур правило Вант–Гоффа часто бывает полезным.

Расчеты показывают, что увеличение скорости реакции при повышении температуры не может быть объяснимо лишь возрастанием числа столкновений. Это происходит потому, что не каждое столкновение частиц приводит к химической реакции. Лишь тогда, когда сталкивающиеся молекулы обладают определенной энергией, столкновение может быть эффективным и привести к химической реакции. Эти предположения были впервые высказаны А. Аррениусом. Согласно ученому, к реакции приводит столкновение лишь тех молекул, энергия которых больше определенной величины Еа.

Таким образом, химическое взаимодействие осуществляется только между соударяющимися молекулами, которые достигли определенного энергетического уровня, характерного для данной реакции, ее энергетического барьера. Такие молекулы часто называют активными.

На основе взглядов Аррениуса была разработана теория активных соударений на базе молекулярно-кинетических представлений. Предложено считать активными столкновения, в которых суммарная энергия сталкивающихся возбужденных молекул А* и В* равна или больше Еа. При столкновении молекулы сближаются до расстояния, которое называется эффективным диаметром столкновений dэфф и при котором электроны и атомы одной молекулы попадают в поле действия электрических сил, возбуждаемых частицами другой молекулы. Только при таких условиях может произойти разрыв связей в исходных веществах и образование новых молекул. В первом приближении

. (5.2)

Все молекулы, запас энергии которых не ниже энергетического барьера реакции, находятся в особом состоянии, которое принято называть переходным, или состоянием активированного комплекса. Можно предположить, что система в состоянии активированного комплекса характеризуется тем, что в ней уже нет исходных веществ, но нет еще и продуктов реакций; исходные вещества переходят в продукты реакции.

Покажем схематически переход от исходных веществ А и В к продуктам реакции С и Д через состояние активированного комплекса А….В (рис. 5.1)

Рисунок 5.1 – Изменение энергии в ходе экзотермической реакции

Примем средний уровень энергии молекул исходных веществ в системе равным Е1, а среднюю энергию переходного состояния – Е|, то разность Е| - Е1 будет выражать энергию активации данной реакции – Еа. Энергия системы в переходном состоянии максимальна, а это значит, что активный комплекс крайне неустойчив. По ходу реакции он превращается в продукты взаимодействия С и D. В рассматриваемом примере средний уровень энергии молекул продуктов реакции Е2 ниже среднего уровня энергии молекул исходных веществ Е1. Это означает, что процесс протекает с выделением энергии (реакция экзотермическая).

Средний уровень энергии молекул продуктов реакции Е2 может быть выше среднего уровня энергии молекул исходных веществ Е1 (рис. 5.2).

Рисунок 5.2 – Изменение энергии в ходе эндотермической реакции

Процесс протекает с поглощением энергии (реакция эндотермическая). Разность Е2 – Е1 равна тепловому эффекту процесса ΔН.

Зависимость константы скорости реакции от температуры Аррениусом была представлена в виде:

, (5.3)

где А – предэкспотенциальный множитель, не зависящий от температур;

Т – температура, К;

R – газовая постоянная;

Eа – энергия активации (кал/моль, Дж/моль).

В химической кинетике часто пользуются уравнением Аррениуса в логарифмической форме:

(5.4)

или

. (5.5)

Из уравнений (5.4) (5.5) следует, что зависимость линейна (рис. 5.3)

от температуры

Линейная зависимость (lnk-1/T) позволяет определить энергию активации Еа по тангенсу наклона прямой и предэкспотенциальный множитель А по отрезку, отсекаемому прямой на оси ординат, когда 1/Т=0.

Дифференцируя уравнение 5.4 по температуре, получим:

. (5.6)

Величина , логарифм константы скорости, а следовательно, и сама константа с температурой возрастает.

Энергию активации можно также найти из уравнения (5.6), проинтегрировав его от Т1 до Т2:

или

. (5.7)

Из уравнения 5.7 можно определить величину энергии активации, если известны значения констант скорости при двух температурах: Т1 и Т2.

СодержаниеНачало

5.2 Связь энергии активации с тепловым эффектом

Пусть протекает реакция:

Тогда для прямой реакции

и ;

для обратной реакции

и ,

вычитая из первого уравнения второе, получим:

,

но ,

где К – константа равновесия,

тогда

.

,

где ΔН – тепловой эффект реакции.

Сравнив два последние уравнения, получим:

. (5.8)

Из уравнения 5.8 следует, что разность между энергиями активации прямой и обратной реакции равна тепловому эффекту.

Контрольные вопросы:

1. Правило Вант–Гоффа. Что такое температурный коэффициент реакции?

2. Изменение энергии активации в ходе экзотермической реакции.

3. Изменение энергии активации в ходе эндотермической реакции.

4. Дать определение энергии активации. Что такое активированный комплекс?

5. Уравнение Аррениуса. Как зависит константа химической реакции от температуры?

6. Вывести уравнения связи энергии активации с тепловым эффектом.


Нет нужной работы в каталоге?

Сделайте индивидуальный заказ на нашем сервисе. Там эксперты помогают с учебой без посредников Разместите задание – сайт бесплатно отправит его исполнителя, и они предложат цены.

Цены ниже, чем в агентствах и у конкурентов

Вы работаете с экспертами напрямую. Поэтому стоимость работ приятно вас удивит

Бесплатные доработки и консультации

Исполнитель внесет нужные правки в работу по вашему требованию без доплат. Корректировки в максимально короткие сроки

Гарантируем возврат

Если работа вас не устроит – мы вернем 100% суммы заказа

Техподдержка 7 дней в неделю

Наши менеджеры всегда на связи и оперативно решат любую проблему

Строгий отбор экспертов

К работе допускаются только проверенные специалисты с высшим образованием. Проверяем диплом на оценки «хорошо» и «отлично»

1 000 +
Новых работ ежедневно
computer

Требуются доработки?
Они включены в стоимость работы

Работы выполняют эксперты в своём деле. Они ценят свою репутацию, поэтому результат выполненной работы гарантирован

avatar
Математика
История
Экономика
icon
159599
рейтинг
icon
3275
работ сдано
icon
1404
отзывов
avatar
Математика
Физика
История
icon
157252
рейтинг
icon
6081
работ сдано
icon
2741
отзывов
avatar
Химия
Экономика
Биология
icon
105734
рейтинг
icon
2110
работ сдано
icon
1318
отзывов
avatar
Высшая математика
Информатика
Геодезия
icon
62710
рейтинг
icon
1046
работ сдано
icon
598
отзывов
Отзывы студентов о нашей работе
67 459 оценок star star star star star
среднее 4.9 из 5
УГМУ
Заказ выполнили на день раньше срока, работу преподаватель принял с первого раза.
star star star star star
Миит
Быстро, качественно, претензий нет! Рекомендую! Очень вежливый и приятный автор
star star star star star
МПГУ
Неплохая работа за свои деньги. Однако взять и сдать не получится. Необходима корректировк...
star star star star star

Последние размещённые задания

Ежедневно эксперты готовы работать над 1000 заданиями. Контролируйте процесс написания работы в режиме онлайн

Выполнить 4 задания, в каждом по 2 задачи

Курсовая, Гидравлика

Срок сдачи к 4 окт.

только что

Курсовая

Курсовая, Управление охраной труда

Срок сдачи к 2 окт.

10 минут назад

Решить 11 задач

Решение задач, Эконометрика

Срок сдачи к 1 окт.

12 минут назад

Курсовой проект

Курсовая, САПР

Срок сдачи к 11 окт.

12 минут назад

Решить 15 задач

Решение задач, Физика Земли и атмосферы

Срок сдачи к 4 окт.

12 минут назад

Выполнить 2 задания

Контрольная, Геодезия

Срок сдачи к 4 окт.

12 минут назад

Курсовая по ООП

Курсовая, Объектно-ориентированное программирование (ООП)

Срок сдачи к 3 окт.

12 минут назад

Тема: методика развития речи, количество страниц

Реферат, Русский язык с методикой преподавания

Срок сдачи к 5 окт.

12 минут назад

Особенности познавательных процессов...

Курсовая, психология развития и возрастная психология

Срок сдачи к 5 окт.

12 минут назад
12 минут назад

Дано две задачи ( На фото представлены разные варианты этих двух...

Онлайн-помощь, Начертательная геометрия

Срок сдачи к 2 окт.

12 минут назад

Пройти зачет по практике мфюа

Тест дистанционно, Производственная практикатип практики: Профессиональная практика по профилю деятельности

Срок сдачи к 9 окт.

12 минут назад
12 минут назад

Русский язык

ВКР, Русский язык

Срок сдачи к 3 окт.

12 минут назад

Сделать курсовую работу и презентацию к ней

Контрольная, Междисциплинарный проект

Срок сдачи к 31 окт.

12 минут назад

Сделать доклад и презентацию

Доклад, Основы российской государственности

Срок сдачи к 3 окт.

12 минут назад

Сделать титульный лист

Чертёж, Инженерная графика

Срок сдачи к 6 окт.

12 минут назад
planes planes
Закажи индивидуальную работу за 1 минуту!

Размещенные на сайт контрольные, курсовые и иные категории работ (далее — Работы) и их содержимое предназначены исключительно для ознакомления, без целей коммерческого использования. Все права в отношении Работ и их содержимого принадлежат их законным правообладателям. Любое их использование возможно лишь с согласия законных правообладателей. Администрация сайта не несет ответственности за возможный вред и/или убытки, возникшие в связи с использованием Работ и их содержимого.

«Всё сдал!» — безопасный онлайн-сервис с проверенными экспертами

Используя «Свежую базу РГСР», вы принимаете пользовательское соглашение
и политику обработки персональных данных
Сайт работает по московскому времени:

Вход
Регистрация или
Не нашли, что искали?

Заполните форму и узнайте цену на индивидуальную работу!

Файлы (при наличии)

    это быстро и бесплатно