Скорость химической реакции. Химическое равновесие

1.

Скорость химической
реакции. Химическое
равновесие
Преподаватель инжинирингового колледжа Гуржиева
А.А.

2.

• Скорость реакции – количество элементарных
соударений взаимодействующих частиц,
заканчивающихся химическим превращением, за
единицу времени.
• Определение скорости химической реакции связано с
условиями ее проведения. Если реакция гомогенная –
т.е. продукты и реагенты находятся в одной фазе – то
скорость химической реакции определяется, как
изменение концентрации вещества в единицу времени:
υ = ΔC / Δt
Шаблоны презентаций с сайта presentation-creation.ru

3.

• Если реагенты, или продукты находятся в разных фазах,
и столкновение частиц происходит только на границе
раздела фаз, то реакция называется гетерогенной, и
скорость ее определяется изменением количества
вещества в единицу времени на единицу реакционной
поверхности:
υ = Δν / (S·Δt)

4.

Факторы, влияющие на скорость химической
реакции:
Температура
При повышении температуры скорость химической реакции
повышается, а при понижении температуры — уменьшается.
Концентрация
Давление
Катализатор
Скорость химической реакции прямо пропорциональна
произведению концентраций реагирующих веществ в степенях,
равных их коэффициентам в уравнении химической реакции.
При повышении давления скорость химической
реакции увеличивается, при понижении давления —
уменьшается.
Катализаторы – это химические вещества, участвующие в
химической реакции, изменяющие ее скорость и направление,
но не расходующиеся в ходе реакции (по окончании реакции не
изменяющиеся ни по количеству, ни по составу).

5.

Тепловые эффекты химических реакций.
Экзо- и эндотермические, реакции.
• Тепловой эффект химической реакции – это изменение
внутренней энергии системы вследствие протекания
химической реакции и превращения исходных веществ
(реагентов) в продукты реакции в количествах,
соответствующих уравнению химической реакции.
• Количество теплоты, выделяющейся в результате
реакции, пропорционально количеству вещества,
вступившего в реакцию.
• В термохимии используются термохимические уравнения.
Это уравнение реакции с указанием количества теплоты,
выделившейся в ней (на число моль вещества, равное
коэффициентам в уравнении).

6.

Например, рассмотрим термохимическое уравнение
сгорания водорода:
2H2(г) + O2(г) = 2H2O(г) + 484 кДж,
Из термохимического уравнения видно, что 484 кДж
теплоты выделяются при сгорании 2 моль водорода, 1
моль кислорода. Также можно сказать, что при
образовании 2 моль воды выделяется 484 кДж теплоты.

7.

Теплота образования вещества – количество теплоты,
выделяющееся при образовании 1 моль данного
вещества из простых веществ.
Экзотермические реакции протекают с выделением
теплоты (теплота указывается со знаком
«+»). Эндотермические реакции – с поглощением
теплоты (теплота Q указывается со знаком «–»).

8.

• Реакции, которые протекают самопроизвольно при
обыных условиях, скорее всего экзотермические. Для
запуска экзотермических реакций может потребоваться
инициация – нагревание и др.
• Реакции образования устойчивых веществ из простых
веществ экзотермические, реакции разложения чаще
всего – эндотермические.

9.

Обратимость химических реакций.
• Все химические реакции с точки зрения обратимости
можно разделить на обратимые и
необратимые. Обратимыми называются реакции,
протекающие одновременно в двух противоположных
направлениях; необратимыми – реакции, протекающие
практически до конца в одном направлении.

10.

Признаками практически необратимой реакций
являются:
1) выделение газа: Na2CO3+ 2HCl= 2NaCl+H2O+CO2↑;
2) выпадение осадка: BaCl2+Na2SO4=BaSO4↓ + 2NaCl;
3) образование мало диссоциирующего вещества
(слабого электролита):
NaOH + HCl = NaCl + H2O;
4) выделение большого количества энергии:
H2+ Cl2= 2HCl , + Q (реакция протекает со взрывом)

11.

Состояние обратимого процесса, при котором скорости
прямой и обратной реакций равны, называют химическим
равновесием.
На химические реакции в состоянии равновесия могут
воздействовать три основных фактора – температура,
давление и концентрации реагентов или продуктов.
Принцип Ле-Шателье-Брауна, гласит:
Если на систему, находящуюся в состоянии равновесия,
воздействовать внешним фактором, который изменяет какоелибо из условий равновесия, то в системе усиливаются
процессы, направленные на компенсацию внешнего
воздействия

12.

• при повышении температуры равновесие в системе
смещается в сторону поглощения теплоты, т.е. в
сторону эндотермических реакций (-Q); при понижении
температуры — в сторону экзотермической реакции
(+Q).
• при увеличении давления равновесие смещается в
сторону уменьшения числа молекул газов, при
уменьшении давления — в сторону увеличения числа
молекул газов.

13.

• Если в химической системе увеличивается скорость
прямой реакции, мы говорим, что равновесие
сместилось вправо, в сторону образования
продуктов и расходования реагентов.
Если увеличивается скорость обратной реакции, мы
говорим, что равновесие сместилось влево, в сторону
расходования продуктов и увеличения концентрации
реагентов.
• Катализатор не влияет на равновесие, т.к. ускоряет и
прямую, и обратную реакции.