Кинетика химических превращений. (Тема 4.3)

Содержание

Слайд 2

Тема 4.3 Кинетика химических превращений: Схема превращения; Скорость превращения и скорость реакции; Кинетическое уравнение реакции.

Тема 4.3

Кинетика химических превращений:
Схема превращения;
Скорость превращения и скорость реакции;
Кинетическое уравнение

реакции.
Слайд 3

Схема превращения Пример: окисление аммиака Стехиометрически независимые уравнения 4NH3 + 5O2

Схема превращения

Пример: окисление аммиака
Стехиометрически независимые уравнения
4NH3 + 5O2 = 4NO

+ 6H2O
4NH3 + 3O2 = 2N2 + 6H2O
Слайд 4

Схема превращения Пример: окисление аммиака Действительные превращения 4NH3 + 5O2 =

Схема превращения

Пример: окисление аммиака
Действительные превращения
4NH3 + 5O2 = 4NO +

6H2O
4NH3 + 3O2 = 2N2 + 6H2O
2NО = N2 + O2
6NО + 4NH3 = 5N2 + 6H2O
Слайд 5

Схема превращения Пример: окисление аммиака Схема превращения показывает реальные взаимодействия между

Схема превращения

Пример: окисление аммиака
Схема превращения
показывает реальные
взаимодействия между
компонентами

(пути
превращения)
в реагирующей системе
Слайд 6

Скорость превращения и скорость реакции Скорость превращения вещества — изменение количества

Скорость превращения и скорость реакции

Скорость превращения вещества — изменение количества

компонента реакционной смеси за единицу времени в единице реакционного пространства
Слайд 7

Скорость превращения и скорость реакции Для скоростей превращения различных компонентов реакции

Скорость превращения и скорость реакции

Для скоростей превращения различных компонентов реакции


νАА + νВВ + …= νRR +νSS +…
справедливо следующее соотношение
Для сложнопараллельных реакций
Слайд 8

Скорость превращения и скорость реакции Истинная или мгновенная скорость реакции -

Скорость превращения и скорость реакции

Истинная или мгновенная скорость реакции -

скорость, определяемая за бесконечно малый отрезок времени dτ
Суммарная или средняя скорость реакции - скорость протекания химической реакции за время Δτ, необходимое для достижения нужной степени превращения исходного вещества
Слайд 9

Скорость превращения и скорость реакции Например, реакция синтеза аммиака N2 +

Скорость превращения и скорость реакции

Например, реакция синтеза аммиака
N2 + 3H2

= 2NH3
0,5N2 + 1,5H2 = NH3.
Слайд 10

Кинетическое уравнение реакции Зависимость скорости превращения или скорости реакции от условий

Кинетическое уравнение реакции

Зависимость скорости превращения или скорости реакции от условий

ее протекания называют кинетическим уравнением или кинетической моделью реакции.
В составе кинетических уравнений различают параметры химической реакции и химического процесса.
Слайд 11

Скорость превращения и скорость реакции Параметры химической реакции – константы кинетического

Скорость превращения и скорость реакции

Параметры химической реакции – константы кинетического

уравнения, зависящие от свойств реагирующих веществ, входящие в кинетические уравнения в виде постоянных коэффициентов.
Параметры химического процесса – внешние факторы, непосредственно не связанные со свойствами реагентов, определяющие условия протекания процесса и влияющие на скорость химического превращения
Слайд 12

Скорость превращения и скорость реакции Кинетическое уравнение в общем виде Совокупность

Скорость превращения и скорость реакции

Кинетическое уравнение в общем виде
Совокупность таких

уравнений для всех ключевых компонентов системы составляет кинетическую модель превращения.
Слайд 13

Скорость превращения и скорость реакции νАА + νВВ + …= νRR

Скорость превращения и скорость реакции

νАА + νВВ + …= νRR

+νSS +…
Кинетическое уравнение простой необратимой реакции (или частной необратимой реакции в сложной схеме превращения)
Слайд 14

Скорость превращения и скорость реакции Порядок реакции по реагенту – параметр

Скорость превращения и скорость реакции

Порядок реакции по реагенту – параметр

реакции, показывающий, как скорость реакции зависит от концентрации данного компонента.
Порядок реакции (общий) – это эмпирическая величина, равная сумме порядков реакции по компонентам (показателей степеней) , с которыми концентрации реагентов входят в выражение для скорости реакции.
Слайд 15

Скорость превращения и скорость реакции

Скорость превращения и скорость реакции

Слайд 16

Скорость превращения и скорость реакции Энергия активации элементарной реакции Е –

Скорость превращения и скорость реакции

Энергия активации элементарной реакции Е –

минимальный избыток энергии над средней внутренней энергией молекул, необходимый для того, чтобы произошло химическое взаимодействие.
Это энергетический барьер, который должны преодолеть молекулы при переходе из одного состояния реакционной системы в другое.
Слайд 17

Скорость превращения и скорость реакции а) чем выше энергия активации реакции

Скорость превращения и скорость реакции

а) чем выше энергия активации реакции

(линия 1), тем более чувствительна она к изменению температуры;
б) химические реакции более чувствительны к изменению температуры в области более низкой температуры.
Слайд 18

Скорость превращения и скорость реакции Для ориентировочной оценки влияния температуры на

Скорость превращения и скорость реакции

Для ориентировочной оценки влияния температуры на

скорость реакции можно пользоваться правилом Вант-Гоффа: при повышении температуры повышении температуры на каждые 10 градусов константа скорости гомогенной элементарной реакции увеличивается в два—четыре раза
Действует при температуре 10–400 °С и Е=60-120 КДж/моль
Слайд 19

Скорость превращения и скорость реакции Кинетическое уравнение простой обратимой реакции

Скорость превращения и скорость реакции

Кинетическое уравнение простой обратимой реакции

Слайд 20

Скорость превращения и скорость реакции получаем qр = Е2 – Е1

Скорость превращения и скорость реакции
получаем
qр = Е2 – Е1