Химическая кинетика

- это раздел химии, который изучает скорости химических реакций, их зависимость от различных факторов.

Идут во всём объёме

2СО(г)+ О2(г)= 2СО2(г)

2HBr(г)↔H2(г) + Br2(г)

NaOH(р)+HCl(р)=NaCl(р)+H2O(ж)

F(тв) + S(тв) = FeS(тв)

Идут на поверхности

раздела фаз

CaCO3(тв)↔CaO(тв) + CO2(г)

CO2(г)+С(тв) = 2СО(г)

4H2O(ж)+3Fe(тв)↔4H2(г)+Fe3O4(тв)

Задание: обсудите в группах и приготовьтесь к ответу на вопросы

1. Приведите примеры из жизни, характеризующие скорость прохождения каких-либо процессов. В каких единицах измерения они могут быть выражены?

2. Что физика понимает под скоростью равномерного движения? Какая формула иллюстрирует скорость равномерного движения?

3. Изменение каких величин происходит при химической реакции?

Химические процессы Быстрые химические

процессы: взрывы, ионные реакции в растворах, передача нервного импульса. Медленные химические процессы: коррозия, фотосинтез, биосинтез белка. Белки обновляются наполовину за 70 суток. Неорганическая основа костных тканей за 4-7 лет

Сравните результаты обсуждения с данными таблицы.

Сформулируйте самостоятельно и запишите в тетрадь определение «Скорость химической реакции - …»

Сравните данное вами определение с другими ресурсами:

http://school-sector.relarn.ru/nsm/chemistry/Rus/Data/Text/Ch1_5.html

http://ru.wikipedia.org/wiki/Скорость_химической_реакции

Слайд «Скорость химической реакции»

Внесите изменения в данное вами определение.

Определение понятия

Средняя скорость гомогенной реакции

Скорость гомогенной реакции определяется изменением концентрации одного из веществ в единицу времени.

«+» - если скорость определяется по продукту реакции;

«-» - если по исходному веществу.

t

cv

Средняя скорость гетерогенной реакции

- определяется изменением количества вещества, вступившего в реакцию или образовавшегося в результате реакции за единицу времени на единице поверхности.

- Взаимодействие происходит только на поверхности раздела между веществами

tSv

Для чего нужно знать с какой скоростью идут химические реакции?

Это имеет большое практическое значение в жизни человека

позволяет замедлять или ускорять процессы, сопровождающие нас в повседневной жизни: коррозия металлов, хранение продуктов питания.

контролировать химические производства.

Зависимость скорости реакции от различных факторов

Ответьте на вопросы:

Где быстрее сгорит уголь - в воздухе или в кислороде?

Что загорится быстрее – деревянное полено или стружка?

Какое отношение к химии имеет холодильник?

Ожог какой кислотой – уксусной или серной - опаснее?

Отчего зависит скорость химической реакции?

От

температуры

От

концентрации От участия

катализатора

От площади соприкосновения

От природы вещества

Зависимость скорости реакции от температуры

При увеличении температуры скорость реакции возрастает в 2-4 раза

Закон Вант-Гоффа

Хочешь узнать больше?

Зависимость скорости реакции от концентрации

Чем выше концентрация газообразных веществ, тем больше скорость реакции

Закон действующих масс

А2 + 3В →А2В3

Хочешь узнать больше?

Зависимость скорости реакции от участия катализатора

Катализаторы – вещества, ускоряющие протекание химической реакции.

Ингибиторы – вещества, замедляющие протекание химической реакции.

катализаторы

неорганические органические (ферменты)

ингибиторы

Хочешь узнать больше?

катализаторы

17 белых

верблюдов

Кай Линдерстрём-Ланг (1896-1959)

Притча о катализе

+ 1 черный верблюжонок

1/2 1/3 1/9

18

9 6 2

17 + 1 черный верблюжонок

Зависимость скорости реакции от площади соприкосновения

Чем больше площадь поверхности реагирующих веществ, тем выше скорость реакции

Время протекания реакции.

t t 30 сек 10 сек

Математическое выражение

Зависимость скорости реакции от природы веществ

Ме + Х HCl5-10% МеClx + H2

Mg Zn Fe Хочешь узнать больше?

Пополните свои знания:

http://school-

sector.relarn.ru/nsm/chemistry/Rus/Data/Text/Ch1_5.html

http://him.1september.ru/articlef.php?ID=200500803

http://www.chem.msu.su/rus/teaching/Kinetics-online/chapter1.html

http://www.alhimikov.net/elektronbuch/Page-38.html

http://schoolchemistry.by.ru/material/p6.htm

CD»Открытая химия 2.6/Phisicon /химическая кинетика СD «Виртуальная школа КМ»/химия/уроки химии 9 класс/урок3/1-5

1. Вычислите среднюю скорость химической реакции, если через 20 с от начала реакции концентрация веществ составляла 0,05 моль/л, а через 40 с – 0,04 моль/л.

Дано:

τ1 = 20c

τ2 = 40c

c1 = 0,05моль/л

с2 = 0,04моль/л

Найти: v

Расчёт ведём по исходному веществу,

значит перед формулой ставим знак «-»

υ = -∆с/∆τ

υ = -(с2-с1)/(τ2- τ1)

υ = -(0,04-0,05)/(40-20) = 0,0005 (моль/(л∙с))

Ответ: средняя скорость реакции 0,0005моль/(л∙с)

Дано:

При уменьшении

объёма смеси в 2

раза концентрация

каждого вещества

возрасла в 2 раза

c2 (смеси)/с1(смеси) = 2

Найти: v2/v1

2. Как изменится скорость химической реакции 2СО + О2 = 2СО2, если уменьшить объем газовой смеси в 2 раза?

2СО + О2 = 2СО2

1) Запишем выражение закона действующих масс для исходной смеси и после сжатия

v1 = k · c(СО)2 · c(О2) v2 = k · c(2СО)2 · c(2О2) = = k · 4c(СО)2 · 2c(О2) = = 8k · c(СО)2 · c(О2) 2) Найдём отношение скоростей:

v2/v1 = (8k · c(СО)2 · c(О2))/ (k · c(СО)2 · c(О2)) = 8

Ответ: скорость реакции возрастёт в 8 раз

3. Реакция при 50 °С протекает за 2 мин 15 с. За какое время закончится эта реакция при τ = 70 °C, если температурный коэффициент равен 3?

Дано:

τ1 = 50°С

∆t1 = 2,25 мин

τ2 = 70°С γ = 3

Найти: ∆t2

1) Находим, во сколько раз возрастёт скорость

реакции при повышении температуры с 50°С

до 70°С:

vτ2/vτ1 = γ∆t/10 = 3(70-50)/10 = 32 = 9 (раз) 2) Находим время, за которое закончится эта

реакция при температуре 70°С:

∆t2 = 2,25мин : 9 = 0,25мин (15с) Ответ: реакция закончится за 15 секунд.

Химические реакции в жизни человека

Температура воспламенения

Горючие материалы

Доступ кислорода

Какие факторы, влияющие на скорость реакции горения изображены на схеме?

Какими способами можно регулировать или предотвращать горение?

Химические реакции в жизни человека

Приведите примеры регулирования человеком скорости реакций

- в технике - химическом производстве - на кухне - в косметологии - в сельском хозяйстве

Может ли человек управлять глобальными геологическими, климатическими процессами на планете Земля? Приведите примеры или опровергните утверждение

§ 13, упр.1,5-7

Проанализируйте процессы, происходящие при производстве серной кислоты. Какие факторы обеспечивают наибольшую скорость реакции

Создайте таблицу, сайт, презентацию, буклет по теме урока

Домашнее задание

Ресурсы

http://www.varson.ru/chemie_ser4reak.html http://him.1september.ru/articlef.php?ID=200500803 http://www.chem.msu.su/rus/teaching/Kinetics-online/chapter1.html http://www.alhimikov.net/elektronbuch/Page-38.html http://schoolchemistry.by.ru/material/p6.htm http://school-sector.relarn.ru/nsm/chemistry/Rus/Data/Text/Ch1_5.html Баженов А.А.Разработка урока «Скорость химической реакции»http://it-n.ru/communities.aspx?cat_no=20146&d _no=24259&ext=Attachment.aspx?Id=6327 СD «Открытая химия» 2.6/Phisicon / CD «Химия для всех-XXI»/1СОбразовательная коллекция/ СD «Химия(8-11) Виртуальная лаборатория/НФПК/Лаборатория системы мультимедиа, МарГТУ СD «Виртуальная школа КМ»/химия/уроки химии 9 класс/урок3/1-5