Скорость реакции и температура. (Лекция 10)

Сентябрь 9, 2022

Главная
Химия
Скорость реакции и температура. (Лекция 10)

Содержание

2. Скорость и температура: парадокс Скорость должна быть пропорциональна числу столкновений частиц N НО! Реально: Должно быть:
3. Правило Вант-Гоффа С повышением температуры на каждые 10оС скорость реакции возрастает в 2 – 4 раза
4. Применение правила Вант-Гоффа Во сколько раз увеличится скорость реакции при повышении температуры с 20оС до 100оC,
5. Ограничения правила Вант-Гоффа Является весьма грубым приближением, для точной оценки не годится; Абсолютно неприменимо для больших
6. Уравнение Аррениуса константа скорости реакции Предэкспоненциальный множитель (частотный фактор) Энергия активации Температура (К) Универсальная газовая постоянная
7. О чем говорит уравнение Аррениуса Зависимость скорости реакции от температуры – экспоненциальная Чем больше энергия активации,
8. Что такое энергия активации? Энергия активации – энергия, затраченная на преодоление барьера Энергетический эффект реакции –
9. Как меняется доля активных молекул с температурой? ∆N/N∆E Доля молекул с данной энергией E Т1 Т2
10. Энергетический профиль реакции Энергия Координата реакции CH3I + OH– = CH3OH + I– Ea Исходные вещества
11. На что это похоже? Перевал – переходное состояние Исходные вещества Энергия активации
12. Что из этого следует? Чем меньше энергия активации и чем устойчивее переходное состояние, тем легче протекает
13. А если реакция сложная? Энергия ПС1 ПС2 Интермедиат (промежуточный продукт) Координата реакции Исходные вещества Продукты
14. Зачем все это нужно? Чем устойчивее ПС (меньше энергия активации), тем выше скорость данной стадии; Состояния,
16. Скачать презентацию

Слайд 2

Скорость и температура: парадокс
Скорость должна быть пропорциональна числу столкновений частиц N
НО!
Реально:
Должно

быть:

Слайд 3

Правило Вант-Гоффа
С повышением температуры на каждые 10оС скорость реакции возрастает в

2 – 4 раза

T1 – начальная температура;
T2 – конечная температура;
VT1, VT2 – скорость реакции при T1 и T2,
γ – температурный коэффициент скорости реакции (γ = 2 – 4)

Слайд 4

Применение правила Вант-Гоффа
Во сколько раз увеличится скорость реакции при повышении температуры

с 20оС до 100оC, если γ = 2?

Т = 20оС: время реакции 3 часа
Т = 100оС: время реакции 42 секунды

Слайд 5

Ограничения правила Вант-Гоффа
Является весьма грубым приближением, для точной оценки не годится;
Абсолютно

неприменимо для больших температурных интервалов (более 100оС);
Если в данном интервале температур меняется механизм реакции, изменится и температурная зависимость!

Слайд 6

Уравнение Аррениуса
константа скорости реакции
Предэкспоненциальный множитель (частотный фактор)
Энергия активации
Температура (К)
Универсальная

газовая постоянная
(8,314 Дж/моль·К)

Основание натуральных логарифмов (2,71828…)

Еа – для данной реакции постоянно, если не меняется механизм!

Слайд 7

О чем говорит уравнение Аррениуса
Зависимость скорости реакции от температуры – экспоненциальная

Чем больше энергия активации, тем сильнее скорость зависит от температуры
Значение константы скорости не может превысить А (при бесконечно большой T или нулевой Еа получаем k = A)

Уравнение Аррениуса верно, если механизм реакции не меняется с изменением температуры!!!

Слайд 8

Что такое энергия активации?
Энергия активации – энергия, затраченная на преодоление барьера

Энергетический эффект реакции – энергия, выделяющаяся при превращении исходных веществ в продукты

Не каждая молекула исходного вещества способна превратиться в продукты!
(реагируют только активные молекулы)

Слайд 9

Как меняется доля активных молекул с температурой?
∆N/N∆E
Доля молекул с данной энергией
E
Т1
Т2
Т2>T1
Ea
Активные

молекулы имеют энергию, большую или равную Еа

Слайд 10

Энергетический профиль реакции
Энергия
Координата
реакции
CH3I + OH– = CH3OH + I–
Ea
Исходные вещества
Переходное состояние

–ПС (активированный комплекс)

ΔH

Продукты реакции

Слайд 11

На что это похоже?
Перевал – переходное состояние
Исходные вещества
Энергия активации

Слайд 12

Что из этого следует?
Чем меньше энергия активации и чем устойчивее переходное

состояние, тем легче протекает реакция;
Энергия активации (а значит, и скорость реакции) НЕ ЗАВИСИТ от теплового эффекта реакции
Для многостадийных (сложных) реакций лимитирующей стадией является та, у которой больше энергия активации

Слайд 13

А если реакция сложная?
Энергия
ПС1
ПС2
Интермедиат
(промежуточный продукт)
Координата
реакции
Исходные вещества
Продукты

Слайд 14

Зачем все это нужно?
Чем устойчивее ПС (меньше энергия активации), тем выше

скорость данной стадии;
Состояния, расположенные рядом на энергетическом профиле и близкие по энергии – близки по строению, поэтому;
Строение и устойчивость ПС можно оценить по строению и устойчивости ближайшего к нему интермедиата

Скорость реакции и температура. (Лекция 10)

Содержание

Скорость и температура: парадоксСкорость должна быть пропорциональна числу столкновений частиц NНО!Реально:Должно

Правило Вант-ГоффаС повышением температуры на каждые 10оС скорость реакции возрастает в

Применение правила Вант-ГоффаВо сколько раз увеличится скорость реакции при повышении температуры

Ограничения правила Вант-ГоффаЯвляется весьма грубым приближением, для точной оценки не годится; Абсолютно

Уравнение Аррениусаконстанта скорости реакцииПредэкспоненциальный множитель (частотный фактор)Энергия активации Температура (К) Универсальная

О чем говорит уравнение АррениусаЗависимость скорости реакции от температуры – экспоненциальная

Что такое энергия активации?Энергия активации – энергия, затраченная на преодоление барьера

Как меняется доля активных молекул с температурой?∆N/N∆EДоля молекул с данной энергиейEТ1Т2Т2>T1EaАктивные

Энергетический профиль реакцииЭнергияКоординатареакцииCH3I + OH– = CH3OH + I–EaИсходные веществаПереходное состояние

На что это похоже?Перевал – переходное состояниеИсходные веществаЭнергия активации

Что из этого следует?Чем меньше энергия активации и чем устойчивее переходное

А если реакция сложная?ЭнергияПС1ПС2Интермедиат(промежуточный продукт)КоординатареакцииИсходные веществаПродукты

Зачем все это нужно?Чем устойчивее ПС (меньше энергия активации), тем выше

Похожие презентации