Скорость химических реакций и факторы от которых она зависит: природа реагирующих веществ, их концентрация, температура протекания химических реакций, поверхность соприкосновения реагирующих веществ, катализаторы. Ускорение и замедление химических процесс

Приведите примеры реакций, увеличение или уменьшение скорости которых имеет положительное или отрицательное значение на производстве или в быту. Дайте пояснения.

Ответы:

Коррозия металлов: происходит и химическим и электрохимическим путем на различных промышленных заводах. Следует избавляться от коррозии железных труб путем добавления легирующих элементов, лаков, красок и тд. Сделай лучшим)))

Похожие вопросы

• Помогите пожалуйста, напишите какие изобразительно-художественные средства есть в прозе "Последнее свидание"" Тургенев, с примерами =)
• Знайди 1дробь 2 от 1ц;1 дробь 5 от 1т;1 дробь 10 от 1 кг
• почему не все твои действия доставляли тебе удовольствие
• Выразите 305.702кг в центнерах и килограммах
• В параллелограмме KMNP проведена биссектриса угла MKP,которя пересекает сторону MN в точке Е.а)докажите что треугольник KME равнобедренный.б)Найдите сторону КР,если МЕ = 10 см,а периметр параллелограмма равен 52 см. плииз
• 1. Для плавления 2 кг меди, взятой при температуре плавления, потребовалось 420 кДж теплоты. Определите удельную теплоту плавления меди.
• Даны пары строк из поэмы М. Ю. Лермонтова "Мцыри". В каком примере рифмующиеся слова стоят в разных падежах? А) Не слышно пенье в поздний час / Молящих иноков за нас. Б) Я видел горные хребты, / Причудливые, как мечты... В) Все это смутной чередой / Вдруг пробегало предо мной. Г) Змея скользила меж камней; / Но страх не сжал души моей... Д) Но тщетно спорил я с судьбой: / Она смеялась надо мной!
• 1. Future Simple (Indefinite) Заполните предложения по смыслу глаголами из списка, которые нужно поставить в правильную форму:work, borrow, remember, take, know, talk, have, take, become 1. It __________ him an hour to get to school. 2. My friend __________ a doctor in two years. 3. She __________ in the library when she graduate from the Institute. 4. The grandfather __________ his umbrella if it isn’t raining. 5. Tom and Ann __________ a long conversation. They haven’t seen each other for a long time. 6. I wonder what they __________ about. 7. He __________ any money from his friend. He got his salary yesterday. 8. They __________ the result in a week. 9. I __________ this day all my life. 10. __________ you __________ again next year?

Цели: углубить и обобщить знания о скорости химической реакции; зависимости скорости гомогенных и гетерогенных реакций от различных факторов; уметь экспериментально подтверждать влияние отдельных факторов на скорость химических реакций. Продолжить формирование таких логических приёмов, как наблюдение, анализ, сравнение и обобщение. Способствовать обучению специфическим умениям коллективной деятельности.

Вопросы ученикам: 1.Приведите примеры реакций, увеличения или уменьшение скорости которых имеет положительное или отрицательное значение на производстве, в быту или природе. 2. Чем измеряется скорость химических реакций в отличие от скорости в механике? 3. Как изменяется скорость химической реакции с течением времени, если не вмешиваться в ход её течения? 4. Что такое концентрация, почему ставят знак (-) перед формулой, для каких реакций верна формула? Дайте определение гомогенной и гетерогенной реакции? Приведите примеры. 1 этап.

2 этап. Исследовательская работа в группах. 1-я группа изучает влияние природы реагирующих веществ. 2-я группа влияние концентрации. 3-я группа влияние температуры. 4-я группа исследует влияние катализатора на скорость химической реакции. 5-я группа влияние площади поверхности реагирующих веществ на скорость гетерогенной химической реакции. Повторить правила техники безопасности!!!

Факторы, влияющие на скорость химической реакции. Примеры и признаки химической реакции. Выводы об условиях, влияющих на скорость химической реакции. Природа реагирующих веществ Mg + HCl MgCl 2 +H 2 Быстрое выделение газа. Fe+HCl FeCl 2 +H 2 Медленное выделение газа Чем активнее металл, тем быстрее протекает реакция. Концентрация Zn+ HCl (1:1) ZnCl 2 +H 2 Быстрое выделение газа Zn+ HCl (1:5) ZnCl 2 +H 2 Медленное выделение газа Чем больше концентрация, тем быстрее протекает реакция. Температура Нагревание Zn+ HCl ZnCl 2 +H 2 Быстрое выделение газа. без Нагревания Zn+ HCl ZnCl 2 +H 2 Медленное выделение газа. Катализаторы MnO 2 H 2 O 2 H 2 O+O 2 быстро Без катализатора; H 2 O 2 H 2 O+O 2 медленно Чем больше температура, тем быстрее протекает реакция. В присутствии катализатора реакция протекает быстрее.

Факторы, влияющие на скорость химической реакции. Примеры и признаки химической реакции. Выводы, об условиях, влияющих на скорость химической реакции. Площадь соприкосновения реагирующих веществ. Zn (порошок) +HCl ZnCl 2 +H 2 Быстрое выделение газа Zn (гранула) +HCl ZnCl 2 +H 2 Медленное выделение газа Чем больше площадь соприкосновения реагирующих веществ, тем быстрее протекает реакция.

4 этап обсуждение вопроса о важности изучения кинетики химических реакций. 1.Почему в кислороде вещества сгорают быстрее, чем в воздухе? 2. Почему скоропортящиеся продукты хранят в холодильнике? 3. Объясните принцип действия скороварки. 4. Как объяснить, что для разложения сахарозы в пробирке, подкисленный раствор надо кипятить, а в пищеварительном тракте этот же процесс протекает при температуре 37 градусов и значительно быстрее? 5. Какую продукцию вырабатывает химическая промышленность, которую получают на основе использования катализаторов? 6. Зачем нужны знания о скорости химической реакции?

В жизни мы сталкиваемся с разными химическими реакциями. Одни из них, как ржавление железа, могут идти несколько лет. Другие, например, сбраживание сахара в спирт, - несколько недель. Дрова в печи сгорают за пару часов, а бензин в моторе - за долю секунды.

Чтобы уменьшить затраты на оборудование, на химических заводах повышают скорость реакций. А некоторые процессы, например, порчу пищевых продуктов, коррозию металлов, - нужно замедлить.

Скорость химической реакции можно выразить как изменение количества вещества (n, по модулю) в единицу времени (t) - сравните скорость движущегося тела в физике как изменение координат в единицу времени: υ = Δx/Δt . Чтобы скорость не зависела от объема сосуда, в котором протекает реакция, делим выражение на объем реагирующих веществ (v), т. е. получаем изменение количества вещества в единицу времени в единице объема, или изменение концентрации одного из веществ в единицу времени :

где c = n / v - концентрация вещества,

Δ (читается «дельта») - общепринятое обозначение изменения величины.

Если в уравнении у веществ разные коэффициенты, скорость реакции для каждого из них, рассчитанная по этой формуле будет различной. Например, 2 моль серни́стого газа прореагировали полностью с 1 моль кислорода за 10 секунд в 1 литре:

2SO 2 + O 2 = 2SO 3

Скорость по кислороду будет: υ = 1: (10 1) = 0,1 моль/л·с

Скорость по серни́стому газу: υ = 2: (10 1) = 0,2 моль/л·с - это не нужно запоминать и говорить на экзамене, пример приведен для того, чтобы не путаться, если возникнет этот вопрос.

Скорость гетерогенных реакций (с участием твердых веществ) часто выражают на единицу площади соприкасающихся поверхностей:

Гетерогенными называются реакции, когда реагирующие вещества находятся в разных фазах:

• твердое вещество с другим твердым, жидкостью или газом,
• две несмешивающиеся жидкости,
• жидкость с газом.

Гомогенные реакции протекают между веществами в одной фазе:

• между хорошо смешивающимися жидкостями,
• газами,
• веществами в растворах.

Условия, влияющие на скорость химических реакций

1) Скорость реакции зависит от природы реагирующих веществ . Проще говоря, разные вещества реагируют с разной скоростью. Например, цинк бурно реагирует с соляной кислотой, а железо довольно медленно.

2) Скорость реакции тем больше, чем выше концентрация веществ. С сильно разбавленной кислотой цинк будет реагировать значительно дольше.

3) Скорость реакции значительно повышается с повышением температуры . Например, для горения топлива необходимо его поджечь, т. е. повысить температуру. Для многих реакций повышение температуры на 10° C сопровождается увеличением скорости в 2–4 раза.

4) Скорость гетерогенных реакций увеличивается с увеличением поверхности реагирующих веществ . Твердые вещества для этого обычно измельчают. Например, чтобы порошки железа и серы при нагревании вступили в реакцию, железо должно быть в виде мелких опилок.

Обратите внимание, что в данном случае подразумевается формула (1) ! Формула (2) выражает скорость на единице площади, следовательно не может зависеть от площади.

5) Скорость реакции зависит от наличия катализаторов или ингибиторов.

Катализаторы - вещества, ускоряющие химические реакции, но сами при этом не расходующиеся. Пример - бурное разложение перекиси водорода при добавлении катализатора - оксида марганца (IV):

2H 2 O 2 = 2H 2 O + O 2

Оксид марганца (IV) остается на дне, его можно использовать повторно.

Ингибиторы - вещества, замедляющие реакцию. Например, для продления срока службы труб и батарей в систему водяного отопления добавляют ингибиторы коррозии. В автомобилях ингибиторы коррозии добавляются в тормозную, охлаждающую жидкость.

Еще несколько примеров.

Cтраница 1

Замедление реакции, конечно, усиливается при введении в реакционную среду соли, содержащей такой же анион, например хлористого лития.  

Замедление реакции происходит вследствие того, что водорода, сравнительно слабо связанного и, очевидно, наиболее подходящего для гидрирования гексена-1, с ростом рН становится все меньше. Поскольку определенная нами энергия активации не изменяется в изученном интервале рН, то, очевидно, уменьшение активности катализатора с ростом рН связано с уменьшением предэкспоненциального множителя в уравнении Аррениуса. Таким образом, можно считать, что с ростом рН при гидрировании гексена-1 уменьшается число активных центров на поверхности Pt-катализатора.  

Замедление реакции с течением времени связано с возрастанием значения рекомбинации (уничтожение путем взаимного столкновения) активных центров, либо с появлением в качестве одного из продуктов реакции вещества, замедляющего процесс. Реакция чрезвычайно чувствительна к малейшим следам посторонних примесей. Последние могут действовать ускоряющим образом (альдегиды, N02 85 и др. ], органические перекиси [ 86, 87 и др. ]) что связано с их способностью служить начальными центрами (или частями) реакционной цепи или генерировать таковые. В других случаях примеси оказывают тормозящее влияние на реакцию, зависящее от того, что эти отрицательные катализаторы, или так называемые ингибиторы, уничтожают активные центры, например, вступая с ними в реакцию (или поглощают энергию возбужденных частиц) и таким образом прекращают развитие реакционной цепи, обрывая ее.  

Замедление реакции и повышение качества продуктов, обусловленные воздействием щелочного металла и предельной концентрацией марганца, изучены на примере окисления парафина с участием пиролюзита и щелочной двуокиси иарганца с добавкой определенного. Показано, что основные ингибирующие функции в окислении углеводородов принадлежат соединениям щелочного металла.  

Замедление реакции № 204 с толуолом было достигнуто заполнением трубок стружками из нержавеющей стали, разведением реакционной смеси С14 и уменьшением количества N204 до 1 7 - 1 моля на 1 моль толуола. Ускорение реакции нитрования в ядро достигнуто прибавлением к реакционной смеси 0 27 - 0 4 моля уксусного ангидрида на 1 моль толуола, причем было получено 2 5 - 3 % 2 4 6-тринитротолуола и до 30 % нитротолуолов. Образовав-пиеся мононитротолуолы дальше не нитруются. При нитро-зании толуола в ядро получаются только моно - и тринитрото-иуолы без промежуточного образования динитротолуола. За-дена ангидрида на уксусную кислоту не вызывает ускорения реакции.  

Замедление реакции, обусловленное структурными изменениями, может быть столь значительным, что более выгодным оказывается процесс диспропорционирования четырех - или пятивалентного иона, а не процесс непосредственного взаимодействия этих ионов с реагентами.  

Замедление реакции можно объяснить тем, что хлоридный комплекс Т1 (III) менее реакционноспособен, чем ионы Т13 или Т1ОН2, однако причины увеличения скорости реакции в области более высоких концентраций С1 - - - иона не ясны.  

Замедление реакции в первичных и вторичных спиртах Лука-севич объясняет тем, что ъ этих спиртах имеется водород у а-уг-леродного атома, который отрывается в виде радикала, что препятствует развитию цепи. Стоя на позициях свободнорадикаль-ного механизма восстановления муравьиной кислотой, Лукасе-вич приходит к выводу, что формиат натрия ускоряет восстановление шиффовых оснований тем, что он препятствует их разложению.  

Замедление реакции при повышенной температуре можно объяснить снижением активности фосфорной кислоты за счет увеличения растворимости в ней монокальцийфосфата, а замедление реакции при пониженной температуре тем, что фосфорная кислота, концентрация которой в жидкой фазе суперфосфата около 45 % PzOsr становится более вязкой и малоподвижной.  

Замедление реакции в растворе ДДС согласуется с коэффициентом распределения 2 4-динитро-фторбензола, преимущественно локализующегося в мицеллярной фазе, тогда как нуклеофильный агент глицилглицин не солюбилизуется мицеллами. Влияние ДДС может быть объяснено исходя из уменьшения реакционной способности в мицеллярной фазе и перераспределения реагентов.  

Замедление реакции с КОН при замене n - водорода на п-мсточсигруппу , вероятно, зависит от того, что замещение и элиминирование изучались вмссме.  

Замедление реакции алкильными заместителями, поэтому, обусловлено понижением энтропии активации.  

Замедление реакции, связанное с недостатком свободной воды, может быть легко предотвращено повышением скорости диффузии CS2 путем интенсивного перемешивания или механического разрушения структуры волокон, благодаря чему реакция может быть закончена в 10 раз быстрее.  

Замедление реакции N204 с толуолом было достигнуто заполнением трубок стружками из нержавеющей стали, разведением реакционной смеси СС14 и уменьшением количества N204 до 1 7 - 1 моля на 1 моль толуола. Ускорение реакции нитрования в ядро достигнуто прибавлением к реакционной смеси 0 27 - 0 4 моля уксусного ангидрида на 1 моль толуола, причем было получено 2 5 - 3 % 2 4 6-тринитротолуола и до 30 % нитротолуолов. Образовавшиеся мононитротолуолы дальше не нитруются. При нитровании толуола в ядро получаются только моно - и тринитрото-луолы без промежуточного образования динитротолуола. Замена ангидрида на уксусную кислоту не вызывает ускорения реакции.