Головна
Банківська справа  |  БЖД  |  Біографії  |  Біологія  |  Біохімія  |  Ботаніка та с/г  |  Будівництво  |  Військова кафедра  |  Географія  |  Геологія  |  Екологія  |  Економіка  |  Етика  |  Журналістика  |  Історія техніки  |  Історія  |  Комунікації  |  Кулінарія  |  Культурологія  |  Література  |  Маркетинг  |  Математика  |  Медицина  |  Менеджмент  |  Мистецтво  |  Моделювання  |  Музика  |  Наука і техніка  |  Педагогіка  |  Підприємництво  |  Політекономія  |  Промисловість  |  Психологія, педагогіка  |  Психологія  |  Радіоелектроніка  |  Реклама  |  Релігія  |  Різне  |  Сексологія  |  Соціологія  |  Спорт  |  Технологія  |  Транспорт  |  Фізика  |  Філософія  |  Фінанси  |  Фінансові науки  |  Хімія

Активність. Порядок реакцій - Хімія

1. Активність

Розглянуті нами співвідношення для ідеальних розчинів не можуть бути безпосередньо використані для обчислення рівноваги, в якому беруть участь реальні розчини, зокрема в реальних розчинах не виконується один з основних законів хімії - з. дії мас. При підставляння у вирази для константи рівноваги концентрації реагуючих речовин константа рівноваги виявляється не постійно залежною від концентрації. У разі ідеальних розчинів з вимірювання однієї з властивостей (тиск пари) можна розрахувати всі інші властивості. Бажано зберегти таку можливість для реальних розчинів. Рішення було запропоновано Льюїсом, який ввів у теорію розчинів так звані т / д активності в качаестве ф-ії, що зв'язує властивості равствора один з одним і замінив концентрацію в реальних розчинах. Підставляючи т / д активність в місце концентрації, в т / д рівняння, отримане для ідеальних розчинів робить останнім придатним і для реальних розчинів. Т.ч. активністю називається величина, підставляючи яку замість концентрації в т / д рівняння робить останнім застосовним для реальних розчинів, а - активність. Після введення активного хім. потенціалу i визначається соотношеніемBb + dD-Mm + rR. Константу рівноваги визначає співвідношення. З. розподілу, якщо розчин 3-го речовини не можна вважати ідеальним. Активність повинна бути введена таким чином щоб в ідеальних розчинах вона збігалася з концентрацією, а в реальних розчинах вона повинна характеризувати відхилення їх від ідеальних. За Льюїсу активність виражається співвідношенням тиск пари даного компонента над реальним розчином до тиску пара цього компонента в деякому стандартному стані. Для розчинності у водних розчинах для всіх компонентів летких рідких сумішей. На початку стандартного стану беруть стан компонентів в чистому вигляді і тоді при даній температурі. У скоєному розчині співвідношення => в ідеальному розчині активність = концентрації, в реальному розчині. Ступінь відхилення активності і концентрації визначається величиною коефіцієнта активності. В ідеальному розчині, в реальному розчині може бути> і <1. У розведених розчинах для розчинника виконується закону Рауля, а для розчинів речовини з. Генрі. Для розчиненої речовини стандартний стан має бути зроблено таким чином, щоб у розчині будь-якої концентрації дотримувався закон Генрі ,.

Зв'язку м / у активностями компонентів

Рівняння Дюгема-Маргуліса:

(1). Якщо розчин є близьким до скоєного, то, а.,. Продіфірінціруем (і = const) (2), (3). Підставами (4). Рівняння (4) може бути узагальнено на розчин, що містить кілька компонентів :. Якщо розчин близький до разбавленномудля розчиненого вещ-ва. Повторюючи дію, що і тут справедливо рівняння (4). Для бінарного розчину рівняння (4) має вигляд: ,,. Якщо відома залежність активності другого компонента від концентрації, а так само активність першого компонента для якої або концентрації, то можна активність компонента для іншої концентрації. Знаючи, можна підрахувати.

Методи визначення активності

1) Визначення активності по тиску пари, якщо компонент летючий; наприклад, розчин олово-цинк близький до скоєного. Тиск пари при 957К, а тиск пари над сплавом олово-цинк, в якому молярна частка цинку 0,226, становить. За визначенням ,, а для летючого компоненту. Коефіцієнт активності

2) Визначення активності на основі закону розподілу. У реальних розчинах коефіцієнт розподілу розраховується за формулою :, гдеі- активності розподіляється речовини перший і другий фази. При нескінченному розведенні, коли кількість введеного 3-го компонента невелика, активності дорівнюють відповідним концентраціям, визначаючи які, обчислюють до .. Якщо константа розподілу велика, то при збільшенні загальної кількості введеного 3-го компонента 2-й розчин може залишатися ідеальним аж до насичення і тоді закон розподілу може бути представлений у вигляді :. Визначаючи С2 і знаючи константу, розраховують а1, а1 = КС2 - активність 3-го компонента в першому розчині.

Існують і інші методи визначення активності, наприклад, кріоскопічні. Активність визначається за виміряним зниження температури замерзання розчину порівняно з чистим розчинником :. Активність можна визначити з вивчення хімічного рівноваги, обчислюючи Кр.

3) Активність можна обчислити з електрохімічних вимірювань. Наприклад, за формулою Нернста для металевого електрода в розчині своєї солі :, де: - стандартний електродний потенціал; - потенціал електронів в розчині, вимірюваний існуючими методами. Знаяірассчітиваем а.

Необоротні реакції

Для реакції першого порядку, де С - концентрація реагує вихідної речовини. З іншого боку ,.

;;; (2)

З (2) випливає, що константа швидкості реакції першого порядку не залежить від способу вираження концентрації і має розмірність:

(3)

З рівняння (3) випливає, що графік у коордінатахбудет прямою лінією:

Рівняння (2) часто записують у вигляді. Для характеристики швидкості реакції часто користуються величиною, званої часом полупревращения (періодом напіврозпаду), обозначаемой- це час, протягом якого зазнає перетворення половина взятого вихідної речовини. Знайдемо вираз для.

У вираз (2) підставляємо :,

Для реакції 1-го порядку час полупревращения не залежить від початкової концентрації.

Часто в кінетичні рівняння подібного виду вводять величину Х, яка характеризує кількість речовини, що вступив у реакцію, тогдаі.

;

Всі перетворення радіоактивних речовин протікають по першому порядку. Рівняннями першого порядку описуються деякі інші фізичні процеси, наприклад, мимовільне випромінювання електронів збудженому атомів і молекул. По першому порядку протікає реакція ацетону:

Необоротні реакції другого порядку

;;;; (1)

(2) (3)

З (3) випливає, що в коордінатахграфік буде прямою лінією.

,

тобто час полупревращения для реакції 2-го порядку обернено пропорційно початковій концентрації.

Розглянемо більш складний випадок:

Нехай Х - кількість речовини А, що вступив у реакцію до часу ?.

Реакціями 2-го порядку є, наприклад, реакції утворення і розкладання HI.

;

Омилення етилацетату лугом і т.д.

Необоротні реакції третього порядку

Такі реакції зустрічаються. У газовій фазі вивчені п'ять таких реакцій: взаємодія оксиду азоту (II) з воднем, киснем, хлором, бромом, йодом. Наприклад :. У розчинах відомо більшу кількість таких реакцій - окислювально-відновного характеру. Розглянемо простий випадок твердиню, яку, де С - концентрація вихідної речовини.

;; (1) (2)

Отже, константа швидкості реакції третього порядку має розмірність. Залежно від способу вираження концентрації вираз (1) можна переписати у вигляді :, отже, в коордінатахми будемо мати пряму лінію:

Це використовують для графічного визначення константи швидкості.

Вираз дл часу полупревращения знайдемо підстановкою в рівняння (2) :, тобто час полупревращения обернено пропорційно квадрату початкової швидкості.

Р-ії дрібного, нульового

Для незворотною р-ії n-ого порядку для якої W = KCn. Для р-ії 2-го і 3-го порядку можна записати: (1).

Вирази для часу полупревращения записується (2). Рівняння 1 можна записати у вигляді =>. Дробний порядок р-ии вказує зазвичай на одночасне протікання кількох етапів р-ії мало відрізняються один від одного за швидкостями мул на протікання оборотної р-ії. Часто дробовий порядок мають р-ії за участю атомів: CO + Cl2 > COCl2.Нулевой порядок р-ии має місце при постійній швидкості р-ии, що можливо при підтримці постійної концентрації вихідних речовин. Нульовий порядок зустрічається серед гетерогенних р-ий. Якщо х - кількість речовини вступило в р-ію, то ,,,.

Методи визначення порядку хім р-ії

Методи поділяються на диференційні та інтегральні. Диференціальні використовують вихідне диф. ур. Інтегральні методи використовують рівняння після інтегрування. Серед інтегральних методів використовуються: 1) підстановки 2) графічний 3) визначення за часом полупревращения. 1) отримання досвідченим шляхом даних по залежності концентрації реагують. речовини від часу підстановки в ур. для константи швидкості р-ии різного порядку. Порядок р-ии визначається рівнянням-підстановкою, в яке експериментальних даних дає постійне значення константи швидкості р-ии 2) експериментальні дані представляються у вигляді графіків. Якщо в коордінатахполучітся пряма лінія, то р-ия 1-го порядку. Р-ия матиме другу порядок якщо пряма лінія вийде в координатах. Для р-ії 3-го порядку лінія залежності спостерігається в координатах. 3) р-ію проводять 2 рази з розкладанням початкових концентр. Щоразу визначають час полупревращения. Якщо виявиться, що час полупревращения не залежить від початкових концентрацій, значить р-ия першого порядку, т.к .. Якщо у другому досвіді початкова концентрація була збільшена в 2 рази, а час полупревращения зменшилася в 2 рази, значить р-ия 2- го порядку, т.к .. Для р-ії 3-го порядку при тому ж самому умови час полупревращения зменшиться в 4 рази, т.к .. У загальному випадку якщо порядок ,.

Якщо початкові концентрації, то, якщо, то. Поділивши, отримаємо. Логаріфміруя, отримаємо ,. Це співвідношення збережеться і в разі визначення часу перетворення будь частки концентрації. Перш розглянемо диф. метод Вант-Гоффа. В основі методу лежить Ур. нехай вимірюється ,, - поточна концентрація вихідної речовини в момент часу 1 і 2 .. Після логарифмування, (1). Швидкість р-ії при концентраціііопределяется із залежності., Часто отримують не всю криву, а похідну певної швидкості при 2 концентраціях. Приймаючи, що, тогда.Для визначення ?С вимірюємо концентрації речовини в якийсь момент часу і через невеликий проміжок . Графічний варіант методу Вант-Гофа W = KCn прологарифмируем => є лінійною функцією lgC. Визначаючи швидкість при декількох концентраціях, будують графік lgW-lgC tg? = n. Швидкість р-ії W в різний момент часу визначається як і в попередньому випадку, але тангенс кута нахилу дотичної до позитивного напрямку осі абсцис. Який визначається таким чином порядок р-ии називається тимчасовим порядком, він враховує вплив на порядок тривалості р-ії. Якщо використовувати кілька кінетичних кривих, то отримаємо істинний порядок р-ии. Час і концентрація порядку можуть не збігатися. Метод ізоляції. Отримаємо вираз для константи швидкості р-ии різних порядків і розглянемо методи визначення порядку р-ії застосовні для тих випадків, коли кінетичне рівняння має вигляд. Нехай швидкість хім. р-ії в залежності від концентрації реагуючих речовин виражається Ур. n1, n2, .. - приватні порядки р-ії або порядки р-ії відповідні по першій, другій і третій речовині. Сума приватних порядків визначає загальний порядок р-ии. Щоб визначення приватних порядків, а отже і загальний поступають таким чином: одне з речовин наприклад перший беруть в нормальній концентрації, тоді як всі інші беруть у великому надлишку. Тоді концентрація цих речовин можна вважати постійними і залежність швидкості р-ии від концентрації виражається Ур. Одним з розглянутих методів визначено порядок р-ии по першій речовині n1. Потім р-ію проводять знову, але в надлишку беруть всі речовини, крім 2-го і т.д.
Аміак
Аміак. Азот утворює декілька з'єднань з воднем; з них найбільше значення має аміак - безбарвний газ з характерним різким запахом (запах «нашатирного спирту»). У лабораторії аміак зазвичай отримують, нагріваючи хлорид амонія з гашеним вапном Ca(OH)₂. Реакція виражається рівнянням 2NH₄CI+Ca(OH)₂=CaCI₂+2H₂O+2NH₃↑

Аміни
Аміни За систематичною номенклатурою аміни називають шляхом додавання приставки амін до назви вуглеводню. За раціоальной номенклатурі їх розглядають як алкіл або аріламіни. Метанамін Етанамін N-Метілетанамін N-Етілетанамін (Метиламін) (етиламін) (метілетіламін) (діетиламін) N, N-Діетілетанамін

Алюміній і основні його сполуки
МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ Державне загальноосвітній заклад вищої професійної освіти «Мічурінський державний педагогічний інститут» Факультет біології Кафедра хімії Студент 12 групи Попов Дмитро Іванович Алюміній і основні його сполуки Реферат Керівник: Околелов О.С. Мічурінському

Альдегіди і кетони: загальні відомості і способи отримання
Введення Альдегіди і кетони об'єднують загальною назвою карбонілсодержащіе або карбонільні з'єднання. У кетонах до карбонільної групи приєднані два вуглеводневих залишку, а в альдегідах один з них водень. У формальдегіді до карбонільної групи приєднані два атоми водню. кетони альдегіди формальдегід

Аліфатичні нітросполуки
Аліфатичні нітросполуки Нітроалкани мають загальну формулу CnH2n + 1NO2ілі R-NO2. Вони також ізомерних алкілнітрітам (ефірів азотної кислоти) із загальною формулою R-ONO. Ізомерія нітроалканов пов'язана з ізомерією вуглецевого скелета. Розрізняють первинні RCH2NO2, вторинні R2CHNO2і третинні

Активація алкенів і алкінів
АКТИВАЦІЯ АЛКЕНОВ І АЛКИНОВ 1. ?-Комплекси алкенів і алкінів Перетворення олефінів та ацетиленів відносяться до найважливіших реакцій основного органічного синтезу. Як правило, ці перетворення включають активацію ?-лігандів в ?-комплексах перехідних металів. Фактично, в рамках тих понять і

Аналіз рекламних стратегій у товарній категорії "Художні фільми"
Санкт - Петербурзький державний університет технології та дізайнаСеверо-Західний інститут друку Факультет Кафедра ІДРіКТ реклами Аналітична робота « Аналіз рекламних стратегій у товарній категорії художні фільми, бойовики » Для аналізу стратегічного підходу в створенні рекламних роликів

© 2014-2022  8ref.com - українські реферати