Muammo 336.
150 ° C da, ba'zi reaktsiyalar 16 daqiqada tugaydi. Reaksiya tezligining harorat koeffitsientini 2,5 ga teng qilib, bu reaksiya amalga oshirilsa, qancha vaqt tugashini hisoblang: a) 20 da 0 °S; b) 80°C da.
Yechim:
Van't-Xoff qoidasiga ko'ra, tezlikning haroratga bog'liqligi tenglama bilan ifodalanadi:

v t va k t - t°C haroratda reaksiya tezligi va tezlik konstantasi; v (t + 10) va k (t + 10) haroratda bir xil qiymatlar (t + 10 0 C); - reaksiya tezligining harorat koeffitsienti, uning qiymati ko'pchilik reaktsiyalar uchun 2 - 4 oralig'ida.

a) Berilgan haroratdagi kimyoviy reaksiya tezligi uning borishi davomiyligiga teskari proportsional ekanligini hisobga olib, masalaning shartida berilgan ma’lumotlarni Van’t-Goff qoidasini miqdoriy ifodalovchi formulaga almashtiramiz, natijani olamiz. :

b) Bu reaksiya haroratning pasayishi bilan davom etayotganligi sababli, ma'lum bir haroratda bu reaktsiya tezligi uning borishi davomiyligiga to'g'ridan-to'g'ri proportsional bo'lganligi sababli, masalaning shartida berilgan ma'lumotlarni miqdoriy jihatdan ifodalovchi formulaga almashtiramiz. van't-Xoff qoidasiga ko'ra, biz quyidagilarni olamiz:

Javob: a) 200 0 S da t2 = 9,8 s; b) 80 0 S t3 = 162 soat 1 min 16 s.

Muammo 337.
Reaksiya tezligining qiymati doimiy o'zgaradimi: a) bir katalizatorni boshqasiga almashtirganda; b) reaksiyaga kirishuvchi moddalar konsentratsiyasi qachon o'zgaradi?
Yechim:
Reaksiya tezligi konstantasi reaksiyaga kirishuvchi moddalarning tabiatiga, haroratga va katalizatorlar mavjudligiga bog'liq bo'lgan qiymat bo'lib, reaktivlarning konsentratsiyasiga bog'liq emas. Reaksiyaga kirishuvchi moddalar kontsentratsiyasi birlikka (1 mol/l) teng bo'lganda, u reaksiya tezligiga teng bo'lishi mumkin.

a) Bir katalizator ikkinchisi bilan almashtirilsa, berilgan kimyoviy reaksiya tezligi o'zgaradi yoki u kuchayadi. Agar katalizator ishlatilsa, kimyoviy reaksiya tezligi ortadi, shunga mos ravishda reaksiya tezligi konstantasining qiymati ham ortadi. Reaksiya tezligi konstantasi qiymatining o'zgarishi bir katalizator ikkinchisi bilan almashtirilganda ham sodir bo'ladi, bu esa bu reaksiya tezligini dastlabki katalizatorga nisbatan oshiradi yoki kamaytiradi.

b) Reaktivlarning konsentratsiyasi o'zgarganda, reaktsiya tezligining qiymatlari o'zgaradi va reaktsiya tezligi konstantasining qiymati o'zgarmaydi.

Muammo 338.
Reaksiyaning issiqlik effekti uning faollashuv energiyasiga bog'liqmi? Javobni asoslang.
Yechim:
Reaksiyaning issiqlik effekti faqat tizimning dastlabki va oxirgi holatiga bog'liq va jarayonning oraliq bosqichlariga bog'liq emas. Faollanish energiyasi - bu moddalar molekulalarining to'qnashuvi yangi moddaning hosil bo'lishiga olib kelishi uchun bo'lishi kerak bo'lgan ortiqcha energiya. Faollashtirish energiyasini haroratni ko'tarish yoki tushirish, mos ravishda tushirish yoki oshirish orqali o'zgartirish mumkin. Katalizatorlar faollashtirish energiyasini pasaytiradi, inhibitorlar esa uni kamaytiradi.

Shunday qilib, faollashuv energiyasining o'zgarishi reaktsiya tezligining o'zgarishiga olib keladi, lekin reaktsiya issiqligining o'zgarishiga olib kelmaydi. Reaksiyaning issiqlik effekti o'zgarmas qiymat bo'lib, ma'lum bir reaksiya uchun aktivlanish energiyasining o'zgarishiga bog'liq emas. Masalan, azot va vodoroddan ammiak hosil bo'lish reaksiyasi:

Bu reaksiya ekzotermik, > 0). Reaktsiya reaksiyaga kirishuvchi zarrachalar mollari soni va gazsimon moddalar mollari sonining kamayishi bilan davom etadi, bu esa tizimni kamroq barqaror holatdan barqarorroq holatga keltiradi, entropiya kamayadi,< 0. Данная реакция в обычных условиях не протекает (она возможна только при достаточно низких температурах). В присутствии катализатора энергия активации уменьшается, и скорость реакции возрастает. Но, как до применения катализатора, так и в присутствии его тепловой эффект реакции не изменяется, реакция имеет вид:

Muammo 339.
Qaysi reaksiya uchun to'g'ridan-to'g'ri yoki teskari bo'lsa, to'g'ridan-to'g'ri reaktsiya issiqlik chiqishi bilan davom etsa, faollashuv energiyasi kattaroq bo'ladi?
Yechim:
To'g'ridan-to'g'ri va teskari reaktsiyalarning faollashuv energiyalari orasidagi farq termal effektga teng: H \u003d E a (pr.) - E a (arr.) . Bu reaksiya issiqlik chiqishi bilan davom etadi, ya'ni. ekzotermik,< 0 Исходя из этого, энергия активации прямой реакции имеет меньшее значение, чем энергия активации обратной реакции:
E a (masalan)< Е а(обр.) .

Javob: E a (masalan)< Е а(обр.) .

Muammo 340.
298 K da davom etayotgan reaksiyaning faollanish energiyasi 4 kJ/mol ga kamaytirilsa, uning tezligi necha marta ortadi?
Yechim:
Faollanish energiyasining kamayishini Ea bilan, reaksiyaning faollanish energiyasi kamayishidan oldingi va keyingi tezlik konstantalarini mos ravishda k va k bilan belgilaymiz.Arrenius tenglamasidan foydalanib:

E a - aktivlanish energiyasi, k va k" - reaksiya tezligi konstantalari, T - K (298) dagi harorat.
Muammoning ma'lumotlarini oxirgi tenglamaga almashtirib, aktivlanish energiyasini joulda ifodalab, reaktsiya tezligining oshishini hisoblaymiz:

Javob: 5 marta.

Kimyoviy reaksiya tezligi haroratga bog'liq bo'lib, harorat ko'tarilgach, reaksiya tezligi ortadi. Gollandiyalik olim Van't Xoff harorat 10 darajaga ko'tarilganda, ko'pchilik reaktsiyalarning tezligi 2-4 marta oshadi;

VT 2 = VT 1 *y (T2-T1)/10

Bu erda VT 2 va VT 1 - T 2 va T 1 haroratlarda reaktsiya tezligi; y - reaksiya tezligining harorat koeffitsienti, harorat 10K ga oshishi bilan reaksiya tezligi necha marta ortganligini ko'rsatadi.

Reaksiyaga kirishuvchi moddaning 1 mol/l konsentratsiyasida reaksiya tezligi son jihatdan tezlik konstantasi k ga teng. Keyin tenglama shuni ko'rsatadiki, tezlik konstantasi jarayon tezligi kabi haroratga bog'liq.

3. Galogen vodorod ajralib chiqishi bilan olib tashlash (eliminatsiya) reaksiyasining variantini yozing.

C 2 H 5 Cl \u003d C 2 H 4 + HCl

Chipta raqami 4

1. “Atom massasi”, “molekulyar massa”, “moddaning moli” nima va atom massa birligi (a.m.u.) sifatida nima olinadi?

ATOM MASSASI - atomning atom massa birliklarida (a.m.u.) massasi. birlik uchun a. e. m., uglerod-12 izotopining massasining 1/12 qismi qabul qilinadi.

a.u.m. \u003d 1/12 m 12 6 C \u003d 1,66 * 10 -24

MOLEKULAR OG'IRLIK - uglerod-12 atomi molyar massasining 1/12 qismiga tegishli birikmaning molyar massasi.

MOL - 12 a dagi kabi bir xil miqdordagi zarrachalar yoki strukturaviy birliklar (atomlar, ionlar, molekulalar, radikallar, elektronlar, ekvivalentlar va boshqalar) ni o'z ichiga olgan moddaning miqdori. e.m. uglerod-12 izotopi.

Katalizator ishtirokida reaksiya tezligini oshirish formulasi.

Katalizatorlar yordamida Ea qiymatini (faollashtirish energiyasi) o'zgartirishingiz mumkin. Reaksiya jarayonida ishtirok etuvchi, lekin iste'mol qilinmaydigan moddalar katalizatorlar deyiladi. Bu hodisaning o'zi kataliz deb ataladi. Katalizator ishtirokida reaksiya tezligining oshishi formula bilan aniqlanadi

Katalizatorning reaktivlar bilan bir fazada bo'lishiga yoki mustaqil faza hosil qilishiga qarab, bir jinsli yoki geterogen kataliz haqida gapiriladi. Ular uchun katalitik ta'sir mexanizmi bir xil emas, ammo ikkala holatda ham reaktsiya Ea kamayishi tufayli tezlashadi. Reaksiya tezligini kamaytiradigan bir qator o'ziga xos katalizatorlar - inhibitorlar mavjud.

katalitik jarayonning parametrlari bu yerda, V, k, Ea- katalitik bo'lmagan jarayon.

Oksidlovchi va qaytaruvchi moddalarni, shuningdek, uglerodning reaksiyadan oldin va keyin oksidlanish darajalarini ko'rsatib, kislorodda uglerodli noorganik moddalarning yonish reaktsiyalarini yozing.

C - qaytaruvchi vosita, oksidlanish jarayoni

O - oksidlovchi, qaytarilish jarayoni

Chipta raqami 5

1. Elementning «elektron manfiyligi», «valentligi», «oksidlanish darajasi» nima va ularni aniqlashning asosiy qoidalari qanday?

OKSIDALANISH DARAFI - element atomining shartli zaryadi, birikma ionlardan iborat degan faraz asosida olinadi. U ijobiy, salbiy, nol, kasr bo'lishi mumkin va element belgisining yuqori o'ng indeksi ko'rinishida "+" yoki "-" belgisi bilan arab raqami bilan ko'rsatiladi: C 1-, O 2-, H + , Mg 2+, N 3-, N 5+, Cr 6+.

Murakkab (ion) tarkibidagi elementning oksidlanish darajasini (s. o.) aniqlash uchun quyidagi qoidalar qo'llaniladi:

1 Oddiy moddalarda (H2, S8, P4) p. haqida. nolga teng.

2 Doimiy b. haqida. ishqoriy (E+) va ishqoriy tuproq (E2+) elementlari, shuningdek, ftor P- mavjud.

3 Vodorodning aksariyat birikmalarida s bor. haqida. H + (H2O, CH4, HC1), gidridlarda - H- (-NaH, CaH2); Bilan. haqida. kislorod, qoida tariqasida, -2 (O2-), peroksidlarda (-O-O-) - 1 (O-) ga teng.

4 Nometalllarning ikkilik birikmalarida manfiy p. haqida. o'ngdagi elementga tayinlangan).

5 Algebraik yig'indi s. haqida. molekulasi nolga teng, ion - uning zaryadi.

Atomning ma'lum miqdordagi boshqa atomlarni biriktirish yoki almashtirish qobiliyati VALENT deb ataladi. Valentlik o'lchovi vodorod bir va kislorod ikki valentli bo'lishi sharti bilan elementga biriktirilgan vodorod yoki kislorod atomlarining soni.

Kimyoviy reaksiyalar tezligi harorat oshishi bilan ortadi. Reaksiya tezligining harorat bilan ortishi Vant-Xoff qoidasi yordamida baholanishi mumkin. Qoidaga ko'ra, haroratning 10 darajaga ko'tarilishi reaktsiya tezligining konstantasini 2-4 marta oshiradi:

Tezlik konstantasi harorat bilan deyarli o'zgarmasa, bu qoida yuqori haroratlarda bajarilmaydi.

Van't Xoff qoidasi dorining yaroqlilik muddatini tezda aniqlash imkonini beradi. Haroratning oshishi preparatning parchalanish tezligini oshiradi. Bu preparatning yaroqlilik muddatini aniqlash vaqtini qisqartiradi.

Usul shundan iboratki, preparat yuqori haroratda T ma'lum vaqt tT davomida saqlanadi, parchalangan dori m miqdori topiladi va 298K standart saqlash haroratiga qayta hisoblab chiqiladi. Preparatning parchalanish jarayonini birinchi tartibli reaktsiya sifatida hisobga olsak, tezlik tanlangan haroratda T va T = 298K da ifodalanadi:

Parchalangan preparatning massasi standart va real saqlash sharoitlari uchun bir xil ekanligini hisobga olsak, parchalanish tezligini tenglamalar bilan ifodalash mumkin:

T=298+10n deb faraz qilsak, bu yerda n = 1,2,3…,

298K standart sharoitda preparatning yaroqlilik muddati uchun yakuniy ifodani oling:

Faol to'qnashuvlar nazariyasi. Faollashtirish energiyasi. Arrenius tenglamasi. Reaksiya tezligi va aktivlanish energiyasi o'rtasidagi bog'liqlik.

Faol to'qnashuvlar nazariyasi 1889 yilda S. Arrenius tomonidan ishlab chiqilgan. Bu nazariya kimyoviy reaksiya sodir bo'lishi uchun boshlang'ich moddalar molekulalari o'rtasida to'qnashuv zarurligi va to'qnashuvlar soni molekulalarning issiqlik harakatining intensivligi bilan belgilanadi degan fikrga asoslanadi, ya'ni. haroratga bog'liq. Ammo molekulalarning har bir to'qnashuvi kimyoviy transformatsiyaga olib kelmaydi: faqat faol to'qnashuv unga olib keladi.

Faol to'qnashuvlar, masalan, A va B molekulalari o'rtasida katta energiyaga ega bo'lgan to'qnashuvlardir. Boshlang'ich moddalar molekulalarining to'qnashuvi faol bo'lishi uchun ega bo'lishi kerak bo'lgan minimal energiya miqdori reaksiyaning energiya to'sig'i deb ataladi.

Faollashtirish energiyasi - bu moddaning bir moliga uzatilishi mumkin bo'lgan ortiqcha energiya.

Faollashtirish energiyasi reaktsiya tezligi konstantasining qiymatiga va uning haroratga bog'liqligiga sezilarli ta'sir qiladi: Ea qanchalik katta bo'lsa, tezlik konstantasi shunchalik past bo'ladi va haroratning o'zgarishi shunchalik sezilarli bo'ladi.

Reaksiya tezligi konstantasi aktivlanish energiyasi bilan Arrenius tenglamasi bilan tavsiflangan murakkab munosabatlar bilan bog'liq:

k=Ae–Ea/RT, bu erda A - ko'rsatkichdan oldingi omil; Ea - aktivlanish energiyasi, R - 8,31 j/mol ga teng universal gaz konstantasi; T - mutlaq harorat;

e - natural logarifmlarning asosi.

Biroq, kuzatilgan reaksiya tezligi konstantalari odatda Arrhenius tenglamasi yordamida hisoblanganidan ancha kichikdir. Shuning uchun reaksiya tezligi konstantasi tenglamasi quyidagicha o'zgartiriladi:

(butun kasrdan oldin minus)

Ko'paytiruvchi tezlik konstantasining haroratga bog'liqligini Arrhenius tenglamasidan farq qilishiga olib keladi. Arrheniusning faollashuv energiyasi reaktsiya tezligining o'zaro haroratga logarifmik bog'liqligining qiyalik tangensi sifatida hisoblanganligi sababli, tenglama bilan ham xuddi shunday qiladi. , biz olamiz:

Geterogen reaksiyalarning xususiyatlari. Geterogen reaksiyalar tezligi va uni belgilovchi omillar. Geterogen jarayonlarning kinetik va diffuziya mintaqalari. Dorixonaga qiziqishning heterojen reaktsiyalariga misollar.

GETEROGEN REAKSIYALAR, kimyo. parchalanishdagi moddalar ishtirokidagi reaksiyalar. fazalar va birgalikda geterogen tizimni tashkil qiladi. Odatda heterojen reaksiyalar: termal. gazsimon va qattiq mahsulotlar hosil qilish uchun tuzlarning parchalanishi (masalan, CaCO3 -> CaO + CO2), metall oksidlarini vodorod yoki uglerod bilan qaytarilishi (masalan, PbO + C -> Pb + CO), metallarning kislotalarda erishi (masalan, Zn) + + H2SO4 -> ZnSO4 + H2), o'zaro ta'sir. qattiq reaktivlar (A12O3 + NiO -> NiAl2O4). Maxsus sinfda katalizator yuzasida yuzaga keladigan heterojen katalitik reaktsiyalar ajralib turadi; bu holda reaktivlar va mahsulotlar turli fazalarda bo'lmasligi mumkin. Yo'nalish, temir katalizator yuzasida sodir bo'lgan N2 + + 3H2 -> 2NH3 reaktsiyasida reaktivlar va reaksiya mahsuloti gaz fazasida bo'lib, bir hil tizim hosil qiladi.

Geterogen reaktsiyalarning xususiyatlari ulardagi kondensatsiyalangan fazalarning ishtiroki bilan bog'liq. Bu reaktivlar va mahsulotlarni aralashtirish va tashishni qiyinlashtiradi; interfeysda reagent molekulalarining faollashishi mumkin. Har qanday heterojen reaksiyaning kinetikasi kimyoviy moddaning tezligi sifatida aniqlanadi. reaktivlar iste'molini to'ldirish va reaktsiya zonasidan reaktsiya mahsulotlarini olib tashlash uchun zarur bo'lgan transformatsiyalar va uzatish jarayonlari (diffuziya). Diffuziya to'siqlari bo'lmasa, geterogen reaksiya tezligi reaksiya zonasining kattaligiga proportsionaldir; bu reaksiyaning birlik yuzasi (yoki hajmi) uchun hisoblangan o'ziga xos reaksiya tezligining nomi. zonalar, vaqt o'tishi bilan o'zgarmaydi; oddiy (bir bosqichli) reaktsiyalar uchun bo'lishi mumkin qonunning amaldagi massalari asosida belgilanadi. Agar moddalarning diffuziyasi kimyoviyga qaraganda sekinroq kechsa, bu qonun qoniqtirilmaydi. tuman; bunda geterogen reaksiyaning kuzatilgan tezligi diffuziya kinetikasi tenglamalari bilan tavsiflanadi.

Geterogen reaksiya tezligi - bu reaksiyaga kiradigan yoki reaksiya jarayonida faza sirtining birlik maydoniga birlik vaqt ichida hosil bo'lgan moddaning miqdori.

Kimyoviy reaksiya tezligiga ta'sir qiluvchi omillar:

Reaktivlarning tabiati

Reagentlarning kontsentratsiyasi,

Harorat,

Katalizatorning mavjudligi.

Vheterog = Dp(S Dt), bu yerda Vheterog - geterogen sistemadagi reaksiya tezligi; n - reaksiya natijasida hosil bo'lgan har qanday moddalarning mollari soni; V - tizimning hajmi; t - vaqt; S - reaksiya davom etadigan fazaning sirt maydoni; D - o'sish belgisi (Dp = p2 - p1; Dt = t2 - t1).

Muammo 336.
150 ° C da, ba'zi reaktsiyalar 16 daqiqada tugaydi. Reaksiya tezligining harorat koeffitsientini 2,5 ga teng qilib, bu reaksiya amalga oshirilsa, qancha vaqt tugashini hisoblang: a) 20 da 0 °S; b) 80°C da.
Yechim:
Van't-Xoff qoidasiga ko'ra, tezlikning haroratga bog'liqligi tenglama bilan ifodalanadi:

v t va k t - t°C haroratda reaksiya tezligi va tezlik konstantasi; v (t + 10) va k (t + 10) haroratda bir xil qiymatlar (t + 10 0 C); - reaksiya tezligining harorat koeffitsienti, uning qiymati ko'pchilik reaktsiyalar uchun 2 - 4 oralig'ida.

a) Berilgan haroratdagi kimyoviy reaksiya tezligi uning borishi davomiyligiga teskari proportsional ekanligini hisobga olib, masalaning shartida berilgan ma’lumotlarni Van’t-Goff qoidasini miqdoriy ifodalovchi formulaga almashtiramiz, natijani olamiz. :

b) Bu reaksiya haroratning pasayishi bilan davom etayotganligi sababli, ma'lum bir haroratda bu reaktsiya tezligi uning borishi davomiyligiga to'g'ridan-to'g'ri proportsional bo'lganligi sababli, masalaning shartida berilgan ma'lumotlarni miqdoriy jihatdan ifodalovchi formulaga almashtiramiz. van't-Xoff qoidasiga ko'ra, biz quyidagilarni olamiz:

Javob: a) 200 0 S da t2 = 9,8 s; b) 80 0 S t3 = 162 soat 1 min 16 s.

Muammo 337.
Reaksiya tezligining qiymati doimiy o'zgaradimi: a) bir katalizatorni boshqasiga almashtirganda; b) reaksiyaga kirishuvchi moddalar konsentratsiyasi qachon o'zgaradi?
Yechim:
Reaksiya tezligi konstantasi reaksiyaga kirishuvchi moddalarning tabiatiga, haroratga va katalizatorlar mavjudligiga bog'liq bo'lgan qiymat bo'lib, reaktivlarning konsentratsiyasiga bog'liq emas. Reaksiyaga kirishuvchi moddalar kontsentratsiyasi birlikka (1 mol/l) teng bo'lganda, u reaksiya tezligiga teng bo'lishi mumkin.

a) Bir katalizator ikkinchisi bilan almashtirilsa, berilgan kimyoviy reaksiya tezligi o'zgaradi yoki u kuchayadi. Agar katalizator ishlatilsa, kimyoviy reaksiya tezligi ortadi, shunga mos ravishda reaksiya tezligi konstantasining qiymati ham ortadi. Reaksiya tezligi konstantasi qiymatining o'zgarishi bir katalizator ikkinchisi bilan almashtirilganda ham sodir bo'ladi, bu esa bu reaksiya tezligini dastlabki katalizatorga nisbatan oshiradi yoki kamaytiradi.

b) Reaktivlarning konsentratsiyasi o'zgarganda, reaktsiya tezligining qiymatlari o'zgaradi va reaktsiya tezligi konstantasining qiymati o'zgarmaydi.

Muammo 338.
Reaksiyaning issiqlik effekti uning faollashuv energiyasiga bog'liqmi? Javobni asoslang.
Yechim:
Reaksiyaning issiqlik effekti faqat tizimning dastlabki va oxirgi holatiga bog'liq va jarayonning oraliq bosqichlariga bog'liq emas. Faollanish energiyasi - bu moddalar molekulalarining to'qnashuvi yangi moddaning hosil bo'lishiga olib kelishi uchun bo'lishi kerak bo'lgan ortiqcha energiya. Faollashtirish energiyasini haroratni ko'tarish yoki tushirish, mos ravishda tushirish yoki oshirish orqali o'zgartirish mumkin. Katalizatorlar faollashtirish energiyasini pasaytiradi, inhibitorlar esa uni kamaytiradi.

Shunday qilib, faollashuv energiyasining o'zgarishi reaktsiya tezligining o'zgarishiga olib keladi, lekin reaktsiya issiqligining o'zgarishiga olib kelmaydi. Reaksiyaning issiqlik effekti o'zgarmas qiymat bo'lib, ma'lum bir reaksiya uchun aktivlanish energiyasining o'zgarishiga bog'liq emas. Masalan, azot va vodoroddan ammiak hosil bo'lish reaksiyasi:

Bu reaksiya ekzotermik, > 0). Reaktsiya reaksiyaga kirishuvchi zarrachalar mollari soni va gazsimon moddalar mollari sonining kamayishi bilan davom etadi, bu esa tizimni kamroq barqaror holatdan barqarorroq holatga keltiradi, entropiya kamayadi,< 0. Данная реакция в обычных условиях не протекает (она возможна только при достаточно низких температурах). В присутствии катализатора энергия активации уменьшается, и скорость реакции возрастает. Но, как до применения катализатора, так и в присутствии его тепловой эффект реакции не изменяется, реакция имеет вид:

Muammo 339.
Qaysi reaksiya uchun to'g'ridan-to'g'ri yoki teskari bo'lsa, to'g'ridan-to'g'ri reaktsiya issiqlik chiqishi bilan davom etsa, faollashuv energiyasi kattaroq bo'ladi?
Yechim:
To'g'ridan-to'g'ri va teskari reaktsiyalarning faollashuv energiyalari orasidagi farq termal effektga teng: H \u003d E a (pr.) - E a (arr.) . Bu reaksiya issiqlik chiqishi bilan davom etadi, ya'ni. ekzotermik,< 0 Исходя из этого, энергия активации прямой реакции имеет меньшее значение, чем энергия активации обратной реакции:
E a (masalan)< Е а(обр.) .

Javob: E a (masalan)< Е а(обр.) .

Muammo 340.
298 K da davom etayotgan reaksiyaning faollanish energiyasi 4 kJ/mol ga kamaytirilsa, uning tezligi necha marta ortadi?
Yechim:
Faollanish energiyasining kamayishini Ea bilan, reaksiyaning faollanish energiyasi kamayishidan oldingi va keyingi tezlik konstantalarini mos ravishda k va k bilan belgilaymiz.Arrenius tenglamasidan foydalanib:

E a - aktivlanish energiyasi, k va k" - reaksiya tezligi konstantalari, T - K (298) dagi harorat.
Muammoning ma'lumotlarini oxirgi tenglamaga almashtirib, aktivlanish energiyasini joulda ifodalab, reaktsiya tezligining oshishini hisoblaymiz:

Javob: 5 marta.

Harorat va reaktsiya tezligi

Ruxsat etilgan haroratda, agar o'zaro ta'sir qiluvchi molekulalar ma'lum miqdorda energiyaga ega bo'lsa, reaktsiya mumkin. Arrhenius buni ortiqcha energiya deb atadi faollashtirish energiyasi , va molekulalarning o'zlari faollashtirilgan.

Arreniusga ko'ra, tezlik konstantasi k va faollashtirish energiyasi E a Arrhenius tenglamasi deb ataladigan munosabat bilan bog'langan:

Bu yerda A eksponentdan oldingi omil, R universal gaz doimiysi, T mutlaq haroratdir.

Shunday qilib, doimiy haroratda reaktsiya tezligi aniqlanadi E a. Ko'proq E a, faol molekulalar soni qanchalik kichik bo'lsa va reaksiya sekinroq boradi. Kamaytirilganda E a tezligi ortadi va E a= 0 reaksiya bir zumda davom etadi.

Qiymat E a reaksiyaga kirishuvchi moddalarning tabiatini xarakterlaydi va bog'liqlikdan tajriba yo'li bilan aniqlanadi k = f(T). (5.3) tenglamani logarifmik ko‘rinishda yozib, uni ikki haroratdagi konstantalar uchun yechisak, topamiz. E a:

g - kimyoviy reaksiya tezligining harorat koeffitsienti. Van't-Xoff qoidasi cheklangan qo'llaniladi, chunki g qiymati haroratga va mintaqadan tashqariga bog'liq E a= 50–100 kJ ? mol–1 bu qoida umuman bajarilmaydi.

Shaklda. 5.4 dan ko'rinib turibdiki, dastlabki mahsulotlarni faol holatga o'tkazish uchun sarflangan energiya (A * - faollashtirilgan kompleks) so'ngra yakuniy mahsulotlarga o'tish paytida to'liq yoki qisman qayta chiqariladi. Dastlabki va yakuniy mahsulotlarning energiyalari o'rtasidagi farq D ni aniqlaydi H aktivlanish energiyasiga bog'liq bo'lmagan reaktsiya.

Shunday qilib, dastlabki holatdan yakuniy holatga o'tish yo'lida tizim energiya to'sig'ini engib o'tishi kerak. Faqat to'qnashuv paytida kerakli ortiqcha energiyaga ega bo'lgan faol molekulalar E a, bu to'siqni yengib o'tishi va kimyoviy o'zaro ta'sirga kirishishi mumkin. Haroratning oshishi bilan reaksiya muhitidagi faol molekulalarning ulushi ortadi.

Oldindan ko'paytiruvchiA to'qnashuvlarning umumiy sonini tavsiflaydi. Oddiy molekulalar bilan reaktsiyalar uchun A nazariy to'qnashuv kattaligiga yaqin Z, ya'ni. A = Z gazlarning kinetik nazariyasidan hisoblangan. Murakkab molekulalar uchun A ? Z, shuning uchun sterik omilni kiritish kerak P:

Bu yerda Z barcha to'qnashuvlar soni, P- fazoviy qulay to'qnashuvlar ulushi (0 dan -gacha bo'lgan qiymatlarni oladi), faol, ya'ni energetik jihatdan qulay to'qnashuvlar nisbati.

Tezlik konstantasining o'lchami munosabatdan olinadi

(5.3) ifodani tahlil qilib, reaktsiyani tezlashtirishning ikkita asosiy imkoniyati mavjud degan xulosaga kelamiz:
a) haroratning oshishi;
b) aktivlanish energiyasining kamayishi.

"Kimyoviy kinetika. Harorat va reaksiya tezligi" mavzusi bo'yicha topshiriq va testlar.

• Kimyoviy reaksiya tezligi. Katalizatorlar - Kimyoviy reaksiyalar tasnifi va ularning kursi qonuniyatlari 8–9-sinf

  Darslar: 5 Topshiriqlar: 8 Viktorinalar: 1