СодержаниеПлан
Введение.
Глава 1. Основные понятия химической кинетики.
1.1 Скорость и константа скорости химической реакции.
1.2 Молекулярность и порядок реакции.
Глава 2. Константа скорость химических реакций.
2.1 Константа скорости нулевого порядка.
2.2 Константа скорости первого порядка.
2.3 Константа скорости второго порядка
2.4 Константа скорости третьего порядка
2.5 Константа скорость n-го порядка.
2.6 Методы определения порядка химических реакций
2.7 Зависимость скорости реакции от температуры
Глава 3. Виды химических реакций.
3.1 Сложные реакции.
3.1.1. Обратимые реакции.
3.1.2. Последовательные реакции.
3.1.3. Параллельные реакции.
3.1.4. Сопряженные реакции.
3.2 Цепные реакции.
3.3 Фотохимические реакции.
Глава 4 . Гетерогенные процессы.
Заключение.
Используемая литература.ВведениеВведение.
Химическая кинетика - учение о химическом процессе, его механизме и закономерностях развития во времени.
Начало систематических исследований скорости химических превращений положено работами Н. А. Меншуткина в конце 70-х годов XIX в. В 80-х годах Я. Вант-Гофф и С. Аррениус сформулировали основные законы, управляющие протеканием простых химических реакций, и дали трактовку этих законов, исходя из молекулярно-кинетической теории. Дальнейшее развитие этих работ привело к созданию в 30-х годах XX в. Г. Эйрингом и М. Поляни на базе квантовой механики и статистической физики первой теории абсолютных скоростей реакций - метода активированного комплекса. Эта теория впервые открыла перспективы расчета скоростей простых (элементарных) реакций, ис-ходя из свойств реагирующих частиц.
Параллельно с этим в начале XX в. развивались работы по изучению ки-нетики сложных реакций. Среди первых работ в этой области были исследова-ния А. Н. Баха и Н. А. Шилова по реакциям окисления. Большую роль в разра-ботке общих методов изучения сложных реакций сыграли работы М. Боден-штейна. Выдающимся достижением теории сложных химических процессов явилась созданная в 30-х годах XX в. Н. Н. Семеновым общая теория цепных реакций. Широкие исследования механизма сложных химических процессов, особенно цепных реакций, были выполнены С. Н. Хиншельвудом [1].
Изучение вопросов химической кинетики представляет большой прак-тический интерес. Разные реакции совершаются с самыми различными скоро-стями. Некоторые из них, как, например, реакции разложения взрывчатых ве-ществ, -заканчиваются в десятитысячные доли секунды; другие продолжаются минутами, часами, днями, а третьи, например некоторые процессы, со-вершающиеся в земной коре, растягиваются на десятки, сотни и тысячи лет. К тому же не только между скоростями, разных реакций существует такое боль-шое различие, но и скорость какой-нибудь данной реакции может сильно изме-няться в зависимости от условий, в которых реакция происходит.
При практическом использовании любой реакции скорость, с которой она протекает, играет очень большую роль. Так от скорости реакции, приме-няемой в каком-нибудь производственном процессе, будет зависеть произво-дительность аппарата и, следовательно, количество вырабатываемой продук-ции. Скорость процесса, твердения цемента определяет собой сроки введения сооружения в эксплуатацию и т. д. Поэтому очень важно знать, с какой скоро-стью будет совершаться та или иная реакция в данных условиях и как нужно изменить эти условия, чтобы она протекала с желательной скоростью.
Поэтому целью моей курсовой работы является изучение закономерно-стей химических процессов. Мною будут рассмотрены вопросы, касающиеся скорости реакции, константы скорости и зависимости её от различных факто-ров, виды и механизмы различных реакций, а также особенности протекания реакций в гетерогенных процессах.
Глава 1. Основные понятия .
Основным понятием химической кинетики является скорость химической реакции ? - это производная от концентрации С по времени, dC/dt. Она может быть определена по кинетической кривой - зависимости концентрации от вре-мени. Основным уравнением химической кинетики является кинетическое уравнение, отражающее зависимость ? от концентраций компонентов реакци-онной смеси С . Параметрами кинетического уравнения являются константы-скорости химической реакции k t. Часто кинетическое уравнение представляет собой степенную функцию концентраций. Показатель степени при концентра-ции какого-либо компонента есть порядок реакции по этому компоненту.
В данной главе мы рассмотрим понятие скорости реакции, константы скорости реакции , молекулярность и порядок реакции .
1.1 Скорость химической реакции и константа скорости химической реак-ции
В ходе всякой реакции изменяется количество участвующих в ней ве-ществ. Поэтому изменение количества какого-либо реагента за определенное время может характеризовать скорость данной реакции. При постоянном объе-ме системы скорость химической реакции численно равна изменению концен-трации одного из реагирующих веществ в единицу времени:
(1)
Принято считать скорость реакции положительной величиной. Если она определяется по одному из исходных веществ, то dci 0 и уравнение (1) нужно взять со знаком плюс [3].
Очевидно, это определение не однозначно. Если находить и, пользуясь концентрациями различных участников реакции, то можно получить неодина-ковые значения. Например, для реакции А + 2В = D значения ?, определенные по веществу В, окажутся вдвое больше, чем найденные по веществам А и D:
Поэтому уравнение (1) следует дополнять указаниями о том, с помощью концентрации какого из веществ определена скорость, либо применять более общее соотношение:
где ?i , - стехиометрический коэффициент в уравнении реакции, который принято считать положительным для продуктов и отрицательным - для исход-ных веществ.
Выразить скорость реакции можно также используя закон действующих масс . Рассмотрим химическую реакцию, стехиометрическое уравнение которой имеет в общем случае вид:
aA + bB +...+ lL = cC + dD +...+ mM.ЛитератураИспользуемая литература
1. Мейтис. Л. Введение в курс химического равновесия и кинетики : Пере-вод с англ. - М.: Мир, 1984.
2. Киреев В.А. Краткий курс физической химии.- М.: Химия, 1970.
3. Голиков Г.А. Руководство по физической химии: Учебное пособие для химико-технологических специальностей вузов.- М.: Высшая шко-ла,1988.
4. Эммануэль Н.М., Кнорее Д.Г Курс химической кинетики: Учебник для химических факультетов университетов.- М.: Высшая школа, 1984.
5. Евстратов К.И., Купина Н.А., Малахова Е.Е. Физическая и коллоидная химия. - М.: высшая школа, 1990.
6. Основы физической химии. Теория и задачи: учебное пособие для вузов./ В.В. Еремин, С.И. Каргов и др. -М.: Экзамен, 2005.
|
|
