Влияние на температурата върху скоростта на реакцията
Скоростта на химични реакции в повечето случаи се увеличава с увеличаването на температурата, и е много чувствителен към промени в температурата.
Зависимостта от скоростта на реакцията на температура се определя от емпирично правило Van't Hoff. при което температурата се повишава до 0 ° С на всеки 10 хомогенни увеличения процент реакция около 2-4 пъти.
Van't Hoff правило може да се изрази като съотношение
където; и - съответно скоростта и скоростта на реакцията постоянно преди и след повишаване на температурата от 10 0 ° С - температура коефициент на скоростта на реакцията. - редица показва колко пъти увеличава скоростта реакция с повишаване на температурата на системата при 10 0 С
По принцип, ако температурата се е променило от # 916; т 0 ° С, предходната формула се превръща в:
Задача 1. Като се има предвид система
Изчислява скорост промяна реакционната система директен химичен до намаляване на обема, ако 2 пъти.
Решение: Според закона за действието на масите, пишем скоростта на експресия на реакцията напред:
Хомогенна система, че всички вещества са в газообразно състояние. С намаляване на обема на система концентрацията на 2-кратно на реагентите също увеличава от 2 пъти. Пишем нови прояви на реакционните скорости:
Поради увеличения процент реакция в директен
В реакцията на C (т) + 2Н2 (ж) CH4 (ж) концентрацията на водород намалява до 3 пъти. Как да променя скоростта на реакцията?
Съгласно закона за действието на масите, първоначалната скорост на реакцията е VH = к х [Н2] 2. След намаляване на концентрацията на водород 3 пъти скоростта стане равна .. След промяна скоростта на изменение на концентрацията на водород, както следва :. A: скоростта на реакцията е намален с 9 пъти.
Задача 3. Както ще се промени скоростта на реакцията с повишаване на температурата от 20 0 С до 60 0 С, ако температурата на коефициента на скоростта на реакцията е равно на 2?
Решение: За да се приложи член Van't Hoff:
Следователно, се увеличава скоростта реакция с повишаване на температурата до 16 пъти.
Задача 5. При температура 50 0 ° С реакцията завършва за около 2 минути. 15. Като температурата на реакционната скорост съотношение от 2, за да се изчисли колко време реакцията е приключила, ако се прави при 70 0 С?
Решение: Съгласно правилото за изчисляване Van't Hoff е колко време ще се промени скоростта на реакцията.
Скоростта на реакцията е обратно пропорционална на времето за реакция. Следователно, можем да запишем:
Реакцията е над 15 секунди.
31. Какво е температурен коефициент на скоростта на реакцията, ако температурата се повишава до 30 0 ° С скоростта на реакцията ще се увеличи с 27 пъти?
32. Колко пъти трябва да се увеличи концентрацията на водород в системата
Скоростта на реакцията се увеличава 1000 пъти?
33. Колко пъти трябва да се увеличи концентрацията на въглероден окис в системата
2CO = CO2 + С за насочване на скоростта на реакцията се увеличава с 4 пъти?
34. Колко време трябва да се увеличи налягането на скорост NO2 поколение чрез реакция 2NO на + O2 2NO2 увеличава 1000 пъти?
35. Добави реакцията изгаряне на въглища уравнението скорост (С) в кислород и определи колко пъти, за да се увеличи скоростта на реакцията:
а) чрез увеличаване на концентрацията на кислород 3 пъти;
б) заместване на въздух с кислород.
36. Колко градуса трябва да увеличат температурата на система, която да ускори протичането на реакцията в него се е увеличил 32 пъти, ако температурата на коефициента на скоростта на реакцията е равна на 2?
37. Как да променя скоростта на реакцията напред в системата
2SO2 (ж) + 2 (г) 2SO3 (г). ако концентрацията на SO2 увеличава с 2 пъти, и концентрация O2 намалява в 2 пъти?
38. Температурата на коефициента на скоростта на реакцията е равно на 2. Както ще се промени скоростта на реакцията с повишаване на температурата до 40 0 С
39. Окислението на серния диоксид, и преминава през уравнения:
Как да променя скоростта на тези реакции, ако обемът на всяка от системите, за да се намали с 4 пъти?
39. Изчислете колко пъти скоростта на изменение на протичането на реакцията в газова фаза,
а) налягането на системата се намалява на половина;
б) увеличаване на концентрацията на амоняк в 3 пъти?
40. Как да променя скоростта на реакция, протичаща в газова фаза, температурата се понижава до 30 0 С, ако температурата на коефициента на скоростта на реакцията е 2.
41. Колко пъти да се промени скоростта на реакцията напред
CO (ж) + Cl2 (ж) SOCl2 (д). Ако увеличението на СО концентрация от 0.03 до 0.12 мол / л и концентрацията на Cl2 намалява от 0.06 до 0.02 мола / L?
42. Температурата на коефициента на скоростта на реакцията е равно на 3. Както ще се промени скоростта на реакцията, протичащ в газова фаза, температурата се повишава 150-180 0 ° С?
43. Колко пъти да се промени скоростта на реакцията напред
а) намаляване на концентрацията на СО до 5 пъти;
б) намаляване на обема на системата 3 пъти?
44. Как да променя скоростта на реакция, протичаща в газова фаза, температурата се понижава 170-140 0 ° С? съотношение скорост температурата е 3.
45. реакцията протича съгласно уравнението: NH3 (ж) + CO2 (г) + Н2 О (пара) NH4 HCO3 (TV). Как да променя скоростта на движение напред, ако реакцията е
а) увеличаване на обема на системата 3 пъти;
б) намаляване на концентрацията на амоняк и водна пара в 2 пъти?
46. Температурата на коефициента на скоростта на реакцията е равно на 3. Както ще се промени скоростта на реакцията, протичащ в газова фаза, температурата се повишава до 40 0 ° С?
47. Как ще степента на директна реакция
а) намаляване на концентрацията на метан и кислород в 3-кратно;
б) намаляване на обема на системата на 2 пъти?
48. Какво е коефициентът на температура на реакцията, ако температурата се повишава до 20 0 ° С скоростта на реакцията се променя до 4 пъти?
Как да променя скоростта на обратната реакция, ако
а) намаляване на обема на системата 4 пъти;
б) увеличаване на концентрацията на водород в 2 пъти?
50. Какво е температурен коефициент на скоростта на реакцията, ако скоростта на реакцията на течаща газова фаза се промени от 16 пъти, когато температурата се понижава до 20 0 С?
51. реакцията протича съгласно уравнението:
Концентрацията на изходните материали [Cl2 O] = 0,35 мола / L и [Н 2О] = 1,3 мол / л. Методи за промяна на скоростта на директна реакция, чрез промяна на концентрацията на вещества до 0,4 мол / л и 0,9 мол / л, съответно?
52. изчисли колко пъти скоростта на промяна на реакцията срещащи се в газова фаза, ако по-ниската температура на 130-90 0 ° С температурата на коефициента на скоростта на реакцията е 2.
53. Как да променя скоростта на реакцията процедурата обратната в газова фаза съгласно уравнението:
а) намаляване на концентрацията на NO2 2 пъти;
б) намаляване на налягането в системата наведнъж?
54. Колко пъти ще се промени скоростта на реакцията протича в газова фаза, когато повишаването на температурата до 60 0 С? Температурата на коефициента на скорост на реакцията # 947; = 2.
55. константа Реакционната скорост на разлагане N2 0, изхождайки от уравнението 0 2N2 = 2N2 + 02. 5 # 8729; 10 -4. Първоначалната концентрация на N2 е равно на 0, 6.0 мол / л. Изчислява първоначалната скорост на реакцията и нейната скорост, когато разлага 50% N2 0.
56. изчисли колко пъти скоростта на промяна на реакцията протича в газова фаза, ако по-ниската температура, при 40 0 С? Температурата на коефициента на скоростта на реакцията е 2.
57. реакцията протича съгласно уравнението:
Как да променя взаимното скорост на реакцията, ако
а) увеличаване на налягането е 3 пъти;
б) увеличаване на концентрацията на солна киселина в 2 пъти?
58. Какво е температурен коефициент на скоростта на реакцията, ако температурата се понижава до 30 0 ° С скоростта на реакция, протичаща в газова фаза, промяната в 81 пъти?
59. реакцията протича съгласно уравнението:
FeO (и) + CO (д) Fe (т) + CO2 (г).
Как да променя взаимното скорост на реакцията, ако
а) увеличаване на налягането е 3 пъти;
б) концентрацията на СО2 се увеличи с 7 пъти?
60. Какво е коефициентът на температура на реакцията протича в газова фаза, ако температурата се повишава до 20 0 ° С, се променя скоростта реакция в 4 пъти?
Всички химични реакции могат да бъдат разделени на две групи: необратими и обратими реакции. Необратими реакции протичат до края - до изчерпване на един от реагентите. Например, разлагането на амониев нитрат:
Обратимото реакцията може да възникне както в права и обратна посока. Пример на обратима реакция може да служи синтез HI:
В началото, чрез смесване на изходните материали, скоростта на реакцията е висока напред, и обратното - е нула. Според закона за действието на масите за пряк израз на скоростта на реакцията може да се запише по следния начин:
Изходните вещества по време на реакцията ще бъдат консумирани, по този начин скоростта на директна реакция ще намалее. В същото време ще има продукти от реакция, концентрацията им ще се увеличи. Ще започне да се върна реакция, която ще увеличи скоростта:
Когато скоростта на предна и задна реакции ще бъдат същите, химичното равновесие се случи.
Съотношението на скоростните константи на права и обратна реакция също е постоянна. Тя се нарича равновесна константа на тази реакция К.
Концентрациите, изброени в дясната страна на тази експресия, наречени равновесните концентрации. Равновесната константа при постоянна температура е постоянна стойност.
Ако пишем обратимата реакция на общата форма:
АА + BB CC + DD,
константата на равновесие, изразена чрез уравнението:
Ако всички компоненти на реакцията са газообразни, изразяването на константата на равновесие може да се запише по отношение на парциалното налягане:
постоянна уравнението на равновесие показват, че при тези условия равновесната концентрация на всички вещества, участващи в реакцията са свързани. Промяна на концентрацията на всяко от тези вещества води до промени в концентрациите на всички други вещества; в съответствие с новата структура резултат концентрация, но връзката между тях отново се среща с константа равновесие.
Анализирани примери са примери на хомогенна равновесие. Реакцията се разглежда като пример разлагането на хетерогенна равновесие:
Най-простият израз за константата на равновесие за тази реакция:
Концентрациите на чисти течности и твърди вещества се отстраняват от прости изрази на равновесните константи. (Въпреки това, те са включени в него имплицитно).
До здрав варовик и негасената вар са в контакт с газа и тяхното въздействие върху баланса няма да се промени. Следователно, СаСО3 и СаО членове в експресията на константите на равновесие са постоянни и могат да бъдат включени в К. Това води до получаване на нов израз:
Да разгледаме друг пример - изпарението на водата:
Този процес може да се разглежда като формално химическа реакция. Пишем изразяването на константата на равновесие:
Тъй като [(г)] - константа (доколкото има течност в присъствието на вода), е възможно да се включи в константа на равновесие. Така следния израз:
Влияние на промените в условията на равновесното положение се определя от правилото, което принципно Льо Шателие се наричала.
Ако една система в истинския равновесието, влиянието отвън, промяна на някои от условията, които определят позицията на равновесие, системата ще се увеличат площите на процеса, което води до отслабване на ефекта на въздействието, както и позицията на равновесието ще се измести в една и съща посока.
Системата ще премине от едно равновесно състояние в друго, което съответства на новите условия. Това е така, защото външното въздействие в различна степен се променя скоростта на двете vzaimnoprotivopolozhnyh реакции.
принцип на равновесие Le Шателие се отнася и за системи, които не са свързани с химическите трансформации (кристализация на кипене, баланс и т.н.).