Órakoncepció a katalizátorok kémiai reakciójának sebességéről. Kémia óra a kémiai reakciók sebességéről. Gyakorlati csoportmunka

Szakaszok: Kémia

Az óra célja

• nevelési: folytassa a "kémiai reakciók sebessége" fogalmának kialakítását, állítson le képleteket a homogén és heterogén reakciók sebességének kiszámításához, vegye figyelembe, hogy milyen tényezőktől függ a kémiai reakciók sebessége;
• fejlesztés: megtanít kísérleti adatok feldolgozására és elemzésére; tudja feltárni a kémiai reakciók sebessége és a külső tényezők összefüggését;
• nevelési: a kommunikációs készségek fejlesztésének folytatása pár- és csapatmunka során; felhívni a hallgatók figyelmét a mindennapi életben lezajló kémiai reakciók sebességére vonatkozó ismeretek fontosságára (fémkorrózió, savanyú tej, rothadás stb.)

Oktatási segédanyagok: D. multimédiás kivetítő, számítógép, diák az óra fő kérdéseiről, CD "Cyril és Metód", táblázatok táblázatokon, laboratóriumi munka jegyzőkönyvei, laboratóriumi felszerelések és reagensek;

Tanítási módszerek: reproduktív, kutatási, részben feltáró;

Az órák szervezési formája: beszélgetés, gyakorlati munka, önálló munkavégzés, tesztelés;

A diákmunka szervezési formája: frontális, egyéni, csoportos, kollektív.

1. Az óra szervezése

Osztály készenlét a munkára.

2. Felkészülés az oktatási anyag elsajátításának fő szakaszára. Támogató ismeretek és készségek aktivizálása(1. dia, lásd a lecke bemutatóját).

Az óra témája: „A kémiai reakciók sebessége. A kémiai reakció sebességét befolyásoló tényezők”.

Feladat: megtudni, mekkora a kémiai reakció sebessége és milyen tényezőktől függ. Az óra során a fenti témában megismerkedünk a kérdés elméletével. A gyakorlatban megerősítjük néhány elméleti feltevésünket.

Megjósolt tanulói tevékenységek

A tanulók aktív munkája azt mutatja, hogy készek az óra témájára. A kémiai reakció sebességével kapcsolatos ismeretek szükségesek a tanulók számára a 9. osztálytól (tantárgyon belüli kommunikáció).

Beszéljük meg a következő kérdéseket (elöljáróban, 2. dia):

1. Miért van szükségünk ismeretekre a kémiai reakciók sebességéről?
2. Milyen példák igazolhatják, hogy a kémiai reakciók különböző sebességgel mennek végbe?
3. Hogyan határozható meg a mechanikai mozgás sebessége? Mi ennek a sebességnek a mértékegysége?
4. Hogyan határozható meg a kémiai reakció sebessége?
5. Milyen feltételeket kell megteremteni a kémiai reakció megindulásához?

Nézzünk két példát (a kísérletet a tanár végzi).

Az asztalon két kémcső található, az egyikben lúgos oldat (KOH), a másikban egy szög; öntsünk CuSO4-oldatot mindkét kémcsőbe. Mit látunk?

Megjósolt tanulói tevékenységek

A tanulók példák segítségével ítélik meg a reakciók sebességét, és vonják le a megfelelő következtetéseket. Az elhangzott reakciók felírása a táblára (két tanuló).

Az első kémcsőben a reakció azonnal, a másodikban - még nincs látható változás.

Állítsuk össze a reakcióegyenleteket (két tanuló egyenleteket ír a táblára):

1. CuSO 4 + 2KOH = Cu(OH) 2 + K 2SO 4; Cu 2+ + 2OH - = Cu (OH) 2
2. Fe + CuSO 4 = FeSO 4 + Cu; Fe 0 + Cu 2+ = Fe 2+ + Cu 0

Milyen következtetést vonhatunk le az elvégzett reakciókból? Miért azonnali az egyik reakció, a másik pedig lassú? Ehhez emlékezni kell arra, hogy vannak kémiai reakciók, amelyek a reakciótér teljes térfogatában (gázokban vagy oldatokban) mennek végbe, és vannak olyanok, amelyek csak az anyagok érintkezési felületén mennek végbe (szilárd anyag égése gáz, fém kölcsönhatása savval, kevésbé aktív fém sója).

Megjósolt tanulói tevékenységek

A bemutatott kísérlet eredményei alapján a hallgatók arra a következtetésre jutottak: reakció 1 homogén, és reakció

2 - heterogén.

Ezeknek a reakcióknak a sebességét matematikailag különböző módon határozzuk meg.

A kémiai reakciók sebességének és mechanizmusainak tanulmányozását ún kémiai kinetika.

3. Új ismeretek és cselekvési módszerek asszimilációja(3. dia)

A reakció sebességét az anyag mennyiségének időegységenkénti változása határozza meg

Az V egységben

(homogénhez)

Az S anyagok érintkezési felületének mértékegységén (heterogén esetén)

Nyilvánvaló, hogy egy ilyen meghatározással a reakciósebesség értéke nem függ a térfogattól homogén rendszerben és a reagensek érintkezési felületétől egy heterogén rendszerben.

Megjósolt tanulói tevékenységek

A tanulók aktív cselekvései a vizsgálat tárgyával. A táblázat beírása a füzetbe.

Ebből két fontos dolog következik (4. dia):

2) a sebesség számított értéke attól függ, hogy milyen anyag határozza meg, az utóbbi kiválasztása pedig a mennyiségének mérésének kényelmétől és könnyűségétől függ.

Például a 2Н 2 + О 2 = 2Н 2 О reakcióhoz: υ (Н 2 szerint) = 2 υ (О 2 szerint) = υ (Н 2 О szerint)

4. A kémiai reakció sebességére vonatkozó elsődleges ismeretek megszilárdítása

A vizsgált anyag összevonásához megoldjuk a számítási feladatot.

Megjósolt tanulói tevékenységek

A reakciósebességről szerzett ismeretek kezdeti megértése. A probléma megoldásának helyessége.

Feladat (5. dia). A kémiai reakció oldatban megy végbe, a következő egyenlet szerint: A + B = C. Kezdeti koncentrációk: A anyag - 0,80 mol / l, B anyag - 1,00 mol / l. 20 perc elteltével az A anyag koncentrációja 0,74 mol/l-re csökkent. Határozzuk meg: a) az átlagos reakciósebességet erre az időtartamra;

b) a B anyag koncentrációja 20 perc elteltével. Megoldás (4. melléklet, 6. dia).

5. Új ismeretek és cselekvési módszerek asszimilációja(laboratóriumi munka végzése ismétlés és új anyag tanulmányozása során, szakaszosan, 2. melléklet).

Tudjuk, hogy különböző tényezők befolyásolják a kémiai reakció sebességét. Melyik?

Megjósolt tanulói tevékenységek

8-9. osztályos tudásra támaszkodás, füzetbe írás az anyag tanulása során. Lista (7. dia):

A reaktánsok természete;

Hőfok;

Reagensek koncentrációja;

A katalizátorok hatása;

Reagensek érintkezési felülete (heterogén reakciókban).

Az összes felsorolt ​​tényező reakciósebességre gyakorolt ​​​​hatása egy egyszerű elmélettel magyarázható - ütközéselmélet (8. dia). Fő gondolata a következő: a reakciók akkor jönnek létre, amikor a reagensek részecskéi ütköznek, amelyek bizonyos energiájúak.

Ebből következtethetünk:

1. Minél több a reagens részecske, minél közelebb vannak egymáshoz, annál nagyobb az esélyük, hogy ütköznek és reagálnak.
2. Csak reakcióhoz vezethet hatékony ütközések, azok. amelyekben a "régi kötelékek" megsemmisülnek vagy meggyengülnek, és ezért "újak" alakulhatnak ki. Ehhez azonban a részecskéknek elegendő energiával kell rendelkezniük.

A rendszerben lévő részecskék hatékony ütközéséhez szükséges minimális többletenergiát (a rendszerben lévő részecskék átlagos energiája felett), amely a reagens részecskék hatékony ütközéséhez szükséges, ún.aktiválási energia E a.

Megjósolt tanulói tevékenységek

A fogalom megértése és a meghatározás jegyzetfüzetbe írása.

Így az összes részecske reakcióba lépésének útján az aktiválási energiával megegyező energiagát van. Ha kicsi, akkor sok részecske sikeresen legyőzi. Nagy energiagátnál plusz energia szükséges a leküzdéséhez, néha elég egy jó "lökés". Szellemlámpát gyújtok - plusz energiát adok E a, szükséges az energiagát leküzdéséhez az alkoholmolekulák és az oxigénmolekulák kölcsönhatásának reakciójában.

Fontolgat tényezőket, amelyek befolyásolják a reakciósebességet.

1) A reaktánsok természete(9. dia) A reagáló anyagok természetén összetételüket, szerkezetüket, a szervetlen és szerves anyagokban lévő atomok kölcsönös hatását értjük.

Az anyagok aktiválási energiájának nagysága olyan tényező, amelyen keresztül a reagáló anyagok természetének a reakciósebességre gyakorolt ​​​​hatása befolyásolja.

Eligazítás.

Következtetések önálló megfogalmazása (3. melléklet otthon)

Az órák alatt

I. Az óra kezdetének szervezése.

II. Felkészülés az óra fő szakaszára.

III. Az ismeretek konkretizálása, a cselekvési módszerek megszilárdítása, az ismeretek rendszerezése azokról a törvényszerűségekről, amelyekkel a kémiai reakciókat irányítani tudja.

IV. Az óra eredményeinek összegzése, tájékoztató a házi feladatról.

I. Az óra kezdetének szervezése

Színpadi cél: felkészíteni a tanulókat az osztálytermi munkára.

Tanár: Ma folytatjuk a "Kémiai reakció sebessége" témakör tanulmányozását, és megtudjuk, hogy egy személy, aki bizonyos ismeretekkel rendelkezik, képes-e irányítani egy kémiai reakciót. A probléma megoldásához elmegyünk a virtuális laboratóriumba. A belépéshez meg kell mutatnia a kémiai reakció sebességére vonatkozó ismereteit.

II. Felkészülés az óra fő szakaszára

Színpadi célok: az alapvető ismeretek és készségek frissítése, a tanulók motivációjának és az óra céljának elfogadásának biztosítása.

A tanulók tudásának frissítése

A tanár frontális beszélgetést szervez:

1. kérdés: Mit vizsgál a kémiai kinetika?

Feltételezett válasz: kémiai kinetika – a kémiai reakciók időbeni lefolyását szabályozó törvényszerűségek tudománya.

2. kérdés: melyik két csoportra oszthatók a reakciók a vegyi anyagok állapotától függően?

Feltételezett válasz: ha a kémiai reakciók homogén közegben, például oldatban vagy gázfázisban mennek végbe, akkor azokat homogénnek nevezzük. Ha pedig a reakció különböző aggregációs állapotú anyagok között megy végbe, akkor heterogénnek nevezzük őket.

3. kérdés: hogyan határozható meg a heterogén reakció sebessége?

Feltételezett válasz: a heterogén reakció sebességét úgy definiáljuk, mint az anyag mennyiségének változását egységnyi idő alatt egységnyi felületre (a tanuló felírja a képletet a táblára)

4. kérdés: hogyan határozható meg a homogén reakció sebessége?

Feltételezett válasz: A homogén reakció sebességét az egyik anyag koncentrációjának időegység alatti változásaként határozzuk meg (a tanuló felírja a képletet a táblára).

Tanár: most, élettapasztalata alapján tegyük fel:

5. kérdés: Melyik ég gyorsabban: deszka vagy faforgács?

Feltételezett válasz: a faforgács gyorsabban fog égni.

6. kérdés: hol ég el gyorsabban a szén: levegőben vagy oxigénben?

Feltételezett válasz: gyorsabb szén ég el oxigénben.

III. Az ismeretek konkretizálása, a cselekvési módszerek megszilárdítása, az ismeretek rendszerezése azokról a törvényszerűségekről, amelyekkel a kémiai reakciókat irányítani tudja.

Színpadi cél: az ismeretek és a cselekvési módszerek asszimilációjának biztosítása a tanulók aktív termelő tevékenységének megszervezésével.

A tanár bemutatkozó története (számítógépes prezentáció kíséretében):

Tanár:élettapasztalata alapján jól sejtette. Valójában a kémiai reakció sebessége sok tényezőtől függ. A főbbek: a reagensek jellege és koncentrációja, nyomás, hőmérséklet, reagensek érintkezési felülete, katalizátorok hatása.

Az oktatóanyagban található információkat is felhasználjuk, ahogy haladunk.

A tanulók a tanár irányításával minden kísérleti feladatot megoldanak, a tanár pedig a számítógépes prezentáció segítségével megalapozott következtetésekhez vezeti a tanulókat.

Munka eredménye:

Az anyag rögzítése.

Probléma: A reakcióhoz 40 C-on vettünk anyagokat, majd 70 C-ra melegítettük. Hogyan változik a kémiai reakció sebessége, ha a hőmérsékleti együtthatója 2?

Válasz: a kémiai reakció sebessége 8-szorosára nő.

Tanár: Tehát milyen következtetést vonhatunk le: képes-e az ember irányítani a reakciók sebességét?

Feltételezett válasz: igen, talán ha van kémiai kinetikai ismerete.

IV. Óra összefoglalója, házi feladat információ

Színpadi célok:értékelje a leckében végzett munkát, és mutassa meg az elvégzett munka értékét a téma későbbi tanulmányozása érdekében.

Tanár: Idézzük fel az óra menetét, mit tanultunk ma, mit tanultunk?

Visszaverődés. Diákok nyilatkozatai.

Tanár: házi feladat: 6.1. bekezdés, tanulja meg a táblázat adatait. Végezze el az 5., 6., 8. gyakorlatot a 108-109. oldalon.

„A kémiai reakciók sebessége” óra technológiai térképe

	A technológiai térkép főbb pontjai		Kötelező általános rész
	A tudományág neve
	Óra témája		A kémiai reakció sebessége
	A foglalkozás típusa és típusa		Összevont lecke Ismétlés, előadás
	Az óra céljai (a várható tanulási eredmények szerint)		Az óra eredményeként a tanulók: folytassa a "kémiai reakciók sebessége" fogalmának kialakítását, derítse ki, milyen tényezőktől függ a kémiai reakciók sebessége; továbbra is tanulja meg a kísérleti adatok feldolgozását és elemzését; feltárja a kémiai reakciók sebessége és a külső tényezők közötti összefüggést; a kommunikációs készségek továbbfejlesztése pár- és csapatmunka során; összpontosítani a mindennapi életben lezajló kémiai reakciók (fémkorrózió, tejsavanyodás, rothadás stb.) sebességével kapcsolatos ismeretek fontosságára. az elektronikus kézikönyvvel, táblázatokkal, referenciaanyaggal, kiegészítő irodalommal való munkavégzés képességének megerősítése
	Tanítási módszerek		Részben - keresés (reproduktív)
	Kialakult kompetenciák (általános kompetenciák (GC) és szakmai kompetenciák (PC))		Általános: értékrendjük megfogalmazása a tanult tudományágak és tevékenységi területek vonatkozásában; képes legyen döntéseket hozni, felelősséget vállalni azok következményeiért; egyéni oktatási pálya végrehajtása az általános követelmények és normák figyelembevételével; rendelkeznek különböző típusú beszédtevékenységekkel. Professzionális: rendelkezik a különféle információforrásokkal (elektronikus kézikönyv, internet, szótárak, segédkönyvek, könyvek, tankönyvek) való munkavégzéshez szükséges készségekkel; önállóan keresni, kinyerni, elemezni és kiválasztani az oktatási problémák megoldásához szükséges információkat; tájékozódjon az információáramlásban, legyen képes tudatosan felfogni az információkat; rendelkezzen információs eszközök (számítógép, nyomtató) használati készségével; információs és telekommunikációs technológiák alkalmazása oktatási problémák megoldására: hang- és képfelvétel, e-mail, internet; képes legyen a megszerzett tudást a gyakorlatban alkalmazni.
	Tezaurusz szakterület		A kémiai kinetika a kémia egyik ága, amely a kémiai reakciók sebességét és mechanizmusait vizsgálja. A rendszer a kémiában egy vizsgált anyag vagy anyagok gyűjteménye. A fázis a rendszer része, amelyet interfész választ el a többi résztől. Homogén (homogén) rendszer - egy fázisból álló rendszer. Heterogén (inhomogén) rendszer - két vagy több fázisból álló rendszer. A homogén kémiai reakció sebessége a reakcióba lépő vagy a reakció eredményeként létrejövő anyag mennyisége egységnyi idő alatt a rendszer térfogategységére vetítve. A heterogén kémiai reakció sebessége a reakcióba lépő vagy a reakció eredményeként létrejövő anyag mennyisége időegységenként, határfelületi egységenként. A reakciósebességet befolyásoló tényezők: A reaktánsok természete; Reagensek koncentrációja; Hőfok; Katalizátorok jelenléte. A katalizátor olyan anyag, amely megváltoztatja (növeli) a reakció sebességét, de a reakció következtében nem fogyaszt el. Az inhibitor olyan anyag, amely megváltoztatja (lassítja) a reakció sebességét, de a reakció következtében nem fogyasztódik el. Az enzimek (enzimek) biológiai katalizátorok. A cselekvő tömegek törvénye.
	Az alkalmazott eszközök, pl. IKT eszközök		Számítógépes terminál, multimédiás projektor, bemutató képernyő, laptop, hangszórók, 15 személyi számítógép, CD prezentációkkal és sóhidrolízis kísérletek bemutatójával; alap- és kiegészítő irodalom
	Interdiszciplináris és kapcsolati kapcsolatok		Interdiszciplináris: biológia (kémiai reakciók élő szervezetben), fizika (a reakciók termikus hatásának fogalma, a fizikai tényezők hatása a kémiai reakció sebességére)
	Oktatási források (beleértve az internetet is)		E-learning rendszer "Academy-Media", kémiai oldalak XuMuk.ru, Alhimik.ru, Hasznos információk a kémiáról, alapvető és kiegészítő irodalom
	Az óra szakaszai	A színpad időtartama	eredmények	Az értékelés kritériumai és módja	Tanári funkció	Tanulói foglalkozások szervezése
	Az óra kezdetének megszervezése				Üdvözlet A tanulók tanórára való felkészülésének ellenőrzése Berendezés készenlét Az EO rendszer elindítása A hiányzó tanulók azonosítása	Üdvözlet A kísérő felhívja a hiányzó tanulókat
	Házi feladat ellenőrzése				Kártyák kiadása egyéni feladattal, feladatok megjelenítése az egész csoport számára	Feladatok végrehajtása, önellenőrzés és igazolás párban
	A tanulók felkészítésének szakasza az új anyagok aktív és tudatos asszimilációjára				Az óra témájának meghirdetése és célkitűzéseinek meghatározása	Téma írása füzetbe Keresse meg a megfelelő témát az EO rendszerben
	Tudásfrissítés, motivációs szakasz				Frontális beszélgetés Kérdéseket feltenni Vitamenedzsment	Kérdések megválaszolása, egymás válaszainak kiegészítése
	Az új ismeretek asszimilációjának szakasza				Feladatok kiadása elektronikus kézikönyvben, konzultációk	Munka az elektronikus kézikönyvvel
	A tudás asszimilációjának kezdeti vizsgálata				Megbízások kiadása, a végrehajtás ellenőrzése	Feladatok teljesítése
	A tudás elsődleges megszilárdítása				Kísérletek bemutatása a témában projektor és képernyő segítségével	Megfigyelés Reakcióegyenletek megfogalmazása
	Az ismeretek ellenőrzése és önvizsgálata. Reflexív kontroll szakasz				Egyenletek írásának irányítása, értékelése, általánosítása	Önellenőrzés, következtetések
	Az óra eredményeinek összegzése				Az óra céljának elérésének sikerének elemzése A jövőbeni munkalehetőségek felmérése
	A házi feladat információi, a kitöltési útmutató				Házi feladat kiadása Ennek megvalósításáról tájékoztató vezetése	Házi feladat rögzítése, tisztázó kérdések

O.I. Ivanova, a Csecsen Köztársaság Kanash kerületének MBOU "Napolnokotyakskaya középiskola" kémia tanára

lecke "A kémiai reakció sebességét befolyásoló tényezők"

Az óra célja: a kémiai reakció sebességét befolyásoló tényezők vizsgálata

Feladatok:

megtudja, milyen tényezők befolyásolják a kémiai reakciók sebességét

megtanítani az egyes tényezők hatásának magyarázatát;

a tanulók kognitív tevékenységének serkentése problémahelyzet kialakításával;

az iskolások kompetenciájának kialakítása (nevelő és kognitív, kommunikációs, egészségmegőrző);

javítani a tanulók gyakorlati készségeit.

Az óra típusa: probléma-dialógikus.

Munkaformák: csoport, egyéni.

Berendezések és reagensek: kémcsőkészlet, kémcsőtartó, állvány, alkohollámpa, szilánk, gyufa, cink granulátum, cinkpor, réz-oxid por, magnézium, kénsav oldat (10%-os oldat), hidrogén-peroxid, kálium-dikromát , réz-szulfát, vasszög, nátrium-hidroxid, kréta.

Az órák alatt:

1. szakasz:

Hívás: Helló srácok! Ma tudósok-kutatóként mutatkozunk be. Mielőtt azonban új anyagok tanulmányozásába kezdenénk, szeretnék bemutatni egy kis kísérletet. Kérjük, nézze meg a táblát, és tegyen feltételezéseket a reakciók lefolyásáról:

A) réz- és vas-szulfát;

B) réz-szulfát és kálium-hidroxid oldata

Ezek a reakciók folytatódnak? Kérem, lépjen ki a táblához, és írja le ezeknek a reakcióknak az egyenleteit.

Tekintsük ezeket a példákat (a kísérletet a tanár végzi).

Az asztalon két kémcső van, mindkettő réz-szulfát oldatot tartalmaz, de az egyik kémcsőbe nátrium-klorid hozzáadásával alumínium granulátumot csepegtetünk mindkét kémcsőbe. Mit látunk?

PROBLÉMA: A második esetben miért nem látjuk a reakció jeleit, tévesek a feltevéseink?

KIMENET: A kémiai reakciók különböző sebességgel mennek végbe. Némelyik lassan, hónapokig megy, mint például a vaskorrózió vagy a szőlőlé erjedése (erjedése), ami bort eredményez. Mások néhány hét vagy nap alatt befejeződnek, például a glükóz alkoholos erjesztése. Megint mások nagyon gyorsan véget érnek, például az oldhatatlan sók kicsapódása, néhány pedig azonnal lezajlik, például robbanások.

A vizes oldatokban sok reakció szinte azonnal, nagyon gyorsan lezajlik: ezek ionos reakciók, amelyek csapadék, gáz vagy semlegesítési reakciók képződésével mennek végbe.

Most emlékezzünk arra, hogy mit tudsz a kémiai reakciók sebességéről.

A fogalom megértése. Sorolja fel a definíciót, képleteket, mértékegységet!

PROBLÉMA: Mit kell tudni egy kémiai reakció sebességének szabályozásához? (Tudja meg, milyen körülmények befolyásolják a sebességet)

Mi a neve azoknak a feltételeknek, amelyeket most felsoroltál? (Tényezők)

Vegyi eszközök és reagensek vannak az előtted lévő asztalokon. Mit gondol, milyen céllal fog kísérleteket végezni? (A faktorok reakciósebességre gyakorolt ​​hatásának tanulmányozása érdekében)

Most pedig elérkeztünk a mai óra témájához. Ebben a leckében a tényezők tanulmányozásával fogunk foglalkozni.

A füzetekbe írjuk a téma címét és a dátumot.

IIszínpad:

A TARTALOM JELENTÉSE.

Milyen tényezők befolyásolják a kémiai reakciók sebességét?

A tanulók felsorolják: hőmérséklet, reagensek jellege, koncentráció, érintkezési felület, katalizátorok.

Hogyan tudják megváltoztatni a reakciósebességet?(A hallgatók mondják el tippeiket)

Tanár: Mindezen tényezők befolyása a kémiai reakciók sebességére egy egyszerű elmélettel – az ütközések elméletével – magyarázható. Fő gondolata a következő: a reakciók akkor jönnek létre, amikor a reagensek részecskéi ütköznek, amelyek bizonyos energiájúak. Ebből a következő következtetéseket vonhatjuk le:

Minél több a reagens részecske, annál nagyobb az esélye, hogy ütköznek és reagálnak.

Csak a hatékony ütközések vezetnek reakcióhoz, pl. amelyekben a „régi kötelékek” megsemmisülnek vagy meggyengülnek, és ezért „újak” alakulhatnak ki. Ehhez azonban a részecskéknek bizonyos energiával kell rendelkezniük.

A reagens részecskék hatékony ütközéséhez szükséges minimális többletenergiát aktiválási energiának nevezzük (a definíciót notebookokban rögzítjük).

Így a reakcióba belépő összes részecske útján van egy bizonyos gát, amely megegyezik az aktiválási energiával. Ha kicsi, akkor sok részecske sikeresen legyőzi. Nagy energiagátnál plusz energia szükséges a leküzdéséhez, néha elég egy "jó lökés".

Rátérünk Leonardo da Vinci megállapítására (A tapasztalat által nem tesztelt tudás terméketlen és tele van hibákkal).

Tanár: Hogyan érti ezeknek a szavaknak a jelentését?(tesztelmélet gyakorlattal)

Igen, valóban, minden elméletet a gyakorlatban is tesztelni kell. Ezután magának kell tanulmányoznia a reakciósebesség különböző tényezőit. Ehhez reakciókat kell végrehajtania, a táblázatokon található utasítások alapján, és elkészíti a kísérleti jegyzőkönyvet. Ezt követően a csoport egyik tanulójának a táblához kell mennie, el kell magyaráznia, hogy melyik tényező hatását vette figyelembe, egyenleteket kell felírnia a táblára, és le kell vonnia a következtetést az ütközéselmélet és az aktiváláselmélet szerint.

Biztonsági eligazítás.

GYAKORLATI MUNKÁK VÉGZÉSE CSOPORTBAN

1. kártya: A kémiai reakció sebességét befolyásoló tényezők:

1. A reagáló anyagok természete.

Öntsön kénsavat két kémcsőbe.

2. Mártson az egyikbe egy kis magnéziumot, a másikba egy cinkgranulátumot.

3. Hasonlítsa össze a különböző fémek és a kénsav kölcsönhatásának sebességét!

4. Véleménye szerint mi az oka az ezekkel a fémekkel való savas reakciók eltérő sebességének?

5. Milyen tényező hatását találta ki a munka során?

6. Keresse meg a laboratóriumi jegyzőkönyvben a tapasztalatainak megfelelő félreakciókat, és adja hozzá a reakcióegyenleteket!

2. kártya. A kémiai reakció sebességét befolyásoló tényezők:

2. Reagensek koncentrációja.

Legyen óvatos az anyagok kezelésekor. Ne feledje a biztonsági szabályokat.

1. Öntsön 1-2 ml kénsavat két kémcsőbe.

2. Adjon hozzá azonos mennyiségű vizet az egyik csőhöz.

3. Helyezzen egy cinkpelletet minden csőbe.

4. Melyik kémcsőben indult meg gyorsabban a hidrogénfejlődés?

3. kártya. A kémiai reakció sebességét befolyásoló tényezők:

3. A reagáló anyagok érintkezési területe.

Legyen óvatos az anyagok kezelésekor. Ne feledje a biztonsági szabályokat.

1. Daráljon meg egy kis darab krétát egy mozsárban.

2. Öntsön két kémcsőbe kevés kénsavat. Legyen nagyon óvatos, nagyon kevés savat adjon hozzá!

3. Egyszerre helyezze a port az egyik csőbe és egy darab krétát a másikba.

4. Melyik kémcsőben lesz gyorsabb a reakció?

5. Milyen faktor hatását találta ki ebben a kísérletben?

6. Hogyan magyarázható ez az ütközéselmélet szempontjából?

7. Írja fel a reakcióegyenletet!

4. kártya. A kémiai reakció sebességét befolyásoló tényezők:

4. Hőmérséklet.

Legyen óvatos az anyagok kezelésekor. Ne feledje a biztonsági szabályokat.

1. Öntse a kénsavoldatot mindkét csőbe, és helyezzen bele egyenként egy réz-oxid granulátumot.

2. Finoman melegítse fel az egyik csövet. Először enyhén ferdén melegítjük fel a kémcsövet, próbáljuk felmelegíteni teljes hosszában, majd csak az alsó részét, miután a kémcsövet már kiegyenesítettük. Tartsa a csövet egy tartóval.

3. Melyik kémcsőben megy végbe intenzívebben a reakció?

4. Melyik tényező hatását találta ki ebben a kísérletben?

5. Hogyan magyarázható ez az ütközéselmélet szempontjából?

6. Írja fel a reakcióegyenletet!

5. kártya. A kémiai reakció sebességét befolyásoló tényezők:

5. Speciális anyagok - katalizátorok jelenléte, olyan anyagok, amelyek növelik a kémiai reakció sebességét.

Legyen óvatos az anyagok kezelésekor. Ne feledje a biztonsági szabályokat.

Öntsön hidrogén-peroxidot két pohárba.

Az egyik csőbe óvatosan szórjunk néhány kristályt kálium-dikromátból. A kapott oldatot üvegrúddal keverjük össze.

Gyújtsa meg a szilánkot, majd oltsa el. Vigye a parázsló szilánkot az oldatokhoz mindkét pohárban a lehető legközelebb az oldathoz anélkül, hogy megérintené a folyadékot. A foltnak meg kell gyulladnia.

Melyik kémcsőben van gyors gázfejlődés? Milyen gázról van szó?

Milyen szerepet játszik ebben a reakcióban a kálium-dikromát?

Melyik tényező hatását találta ki ebben a kísérletben?

Írd fel a reakció egyenletét!

AZ ELÉRT EREDMÉNYEK MEGBESZÉLÉSE.

Megbeszélésre minden munkacsoportból egy-egy diák jön a táblához (sorra)

Laboratóriumi munka összefoglaló jegyzőkönyvének készítése a workshop kérdéseire adott válaszok alapján.

A reakcióegyenleteket felírjuk a táblára, és levonjuk a megfelelő következtetéseket. Az összes többi diák beírja a megállapításokat és az egyenleteket a jegyzőkönyvbe.

A reaktánsok természetének befolyása

Probléma:

Tanár: a szilárdanyagmintából vett anyagok tömege, a sósav koncentrációja, a reakciókörülmények azonosak, de a folyamatban lévő folyamatok intenzitása (a hidrogénfejlődés sebessége) eltérő?

Vita:

Diákok: különböző fémeket vettünk.

Tanár: minden anyag kémiai elemek atomjaiból áll. Mi a különbség a kémiai elemek között a periódusos törvény és DI Mengyelejev periódusos rendszerének ismerete alapján?

Diákok: Sorozatszám, pozíció D. I. Mengyelejev periódusos rendszerében, vagyis eltérő az elektronszerkezetük, ezért az ezen atomok által alkotott egyszerű anyagok eltérő tulajdonságokkal rendelkeznek.

Tanár: vagyis ezek az anyagok más természetűek. Így a kémiai reakció sebessége az adott reagáló anyag természetétől függ, mivel eltérő szerkezettel és tulajdonsággal rendelkeznek.

Kimenet:

Diákok: A kémiai reakció sebessége a reagáló anyagok természetétől függ: minél aktívabb a fém (anyag), annál nagyobb a kémiai reakció sebessége.

A koncentráció hatása

Probléma: minden reagáló anyag természete, a kísérlet feltételei azonosak, de a folyamatban lévő folyamatok intenzitása (a hidrogénfejlődés sebessége) eltérő?

Vita:

Tanár: Miért különbözik a kémiai reakció sebessége, mert az azonos kémiai természetű anyagok reagálnak?

Diákok: Víz hozzáadásakor egy kémcsőben változtattuk (csökkentettük) a kénsav koncentrációját, miközben csökkent a hidrogénfejlődés sebessége.

Kimenet:

Diákok: A kémiai reakció sebessége a reagensek koncentrációjától függ: minél nagyobb a reagensek koncentrációja, annál nagyobb a kémiai reakció sebessége.

A tanár magyarázata: REAKCIÓS ANYAGOK KONCENTRÁLÁSA.

Minél több a reagens részecske, minél közelebb vannak egymáshoz, annál nagyobb az esélyük, hogy ütköznek és reagálnak. Nagy mennyiségű kísérleti anyag alapján 1867-ben. K. Guldberg és P. Vaage norvég tudósok, valamint tőlük függetlenül 1865-ben N. I. Beketov orosz tudós megfogalmazta a kémiai kinetika alaptörvényét, amely megállapítja a reakciósebesség függőségét a reagáló anyagok koncentrációjától:

A reakciósebesség arányos a reagensek koncentrációjának szorzatával, a reakcióegyenletben szereplő együtthatóikkal egyenlő hatványokban.

Ezt a törvényt úgy is hívják a tömegek törvénye működés közben.Csak gáznemű és folyékony anyagokra érvényes!

2A + 3B = A2B3 V = k * CA2 * .CB3

1. Feladat.Írjon kinetikai egyenleteket a következő reakciókhoz:

2. feladat.

Hogyan változik a reakciósebesség a kinetikai egyenlettel

v = kCA2CB, ha az A anyag koncentrációját háromszorosára növeljük.

A reagensek felületétől való függés

Probléma:

Tanár: minden anyag azonos kémiai természetét tekintve, tömegében és koncentrációjában azonos, azonos hőmérsékleten reagálnak, de a hidrogénfejlődés intenzitása (és így sebessége) eltérő.

Vita:

Diákok: Egy darab és egy azonos súlyú krétapor eltérő térfogatú egy kémcsőben, különböző őrlési fok. Ahol ez a finomítási fok a legnagyobb, ott a hidrogénfejlődés sebessége a legnagyobb.

Tanár: ez a jellemző a reagáló anyagok érintkezési felületének területe. Esetünkben a kalcium-karbonát és a H2SO4 oldat érintkezési felülete eltérő.

Kimenet:

Diákok: A kémiai reakció sebessége a reagáló anyagok érintkezési felületétől függ: minél nagyobb a reagáló anyagok érintkezési felülete (őrlési fok), annál nagyobb a reakciósebesség.

Tanár: ilyen függőség nem mindig figyelhető meg: így egyes heterogén reakcióknál, például a szilárd-gáz rendszerben, nagyon magas hőmérsékleten (több mint 500 °C) az erősen őrölt (porrá) anyagok szinterezhetők, ezáltal csökkentve a reagáló anyagok érintkezési felülete.

A hőmérséklet hatása

Probléma:

Tanár: a kísérlethez vett anyagok azonos természetűek, a kivett CuO por tömege és a kénsav koncentrációja is azonos, de a reakciósebesség eltérő.

Vita:

Diákok: Ez azt jelenti, hogy amikor a reakció hőmérséklete változik, akkor a sebességét is változtatjuk.

Tanár: Ez azt jelenti, hogy a hőmérséklet emelkedésével az összes kémiai reakció sebessége nő?

Diákok: Nem. Egyes reakciók nagyon alacsony, sőt nulla alatti hőmérsékleten játszódnak le.

Kimenet:

Diákok: Következésképpen a hőmérséklet bármilyen több fokos változása drámaian megváltoztatja a kémiai reakció sebességét.

Tanár: Gyakorlatilag így hangzik a Van't Hoff törvénye, amely itt fog hatni: Ha a reakció hőmérséklete 10 ºС-onként változik, a kémiai reakció sebessége 2-4-szeresére változik (növekszik vagy csökken).

Tanári megjegyzés: HŐMÉRSÉKLET

Minél magasabb a hőmérséklet, annál aktívabbak a részecskék, növekszik a mozgásuk sebessége, ami az ütközések számának növekedéséhez vezet. A reakció sebessége nő.

Van't Hoff szabálya:

A hőmérséklet 10 ° C-onkénti növekedésével az ütközések száma csak ~ 1,6% -kal nő, és a reakciósebesség 2-4-szeresére (100-300% -kal) nő.

Azt a számot, amely megmutatja, hogy a reakciósebesség hányszorosára nő, ha a hőmérséklet 10 °C-kal emelkedik, hőmérsékleti együtthatónak nevezzük.

Van't Hoff szabályát matematikailag a következő képlet fejezi ki:

aholV1 - reakciósebesség hőmérsékletent2 ,

V2 - reakciósebesség hőmérsékletent1 ,

y- hőmérsékleti együttható.

Oldja meg a problémát:

Határozza meg, hogyan változik egy reakció sebessége, ha a hőmérséklet 10-ről 500 C-ra emelkedik. A reakció hőmérsékleti együtthatója 3.

Megoldás:

helyettesítse be a feladat adatait a képletbe:

a reakciósebesség 81-szeresére nő.

A katalizátor hatása

Probléma:

Tanár: az anyag mindkét esetben ugyanaz, a természet ugyanaz, azonos hőmérsékleten, a reagens koncentrációja azonos, miért más a sebesség?

Vita:

Tanár: Az ilyen anyagokat, amelyek felgyorsítják a kémiai reakciókat, katalizátoroknak nevezzük. Vannak olyan anyagok, amelyek lassítják a reakciókat, ezeket inhibitoroknak nevezik.

Kimenet:

Diákok: A katalizátorok az aktiválási energia csökkentésével növelik a reakció sebességét. Minél alacsonyabb az aktiválási energia, annál gyorsabb a reakció.

A természetben elterjedtek a katalitikus jelenségek: a légzés, a tápanyagok sejtek általi asszimilációja, a fehérjeszintézis stb. biológiai katalizátorok - enzimek által szabályozott folyamatok. A katalitikus folyamatok a földi formában létező élet alapját képezik.

„A tizennyolcadik teve” példázat (a katalizátor szerepének magyarázatára)

(egy nagyon ősi arab példázat)

Élt egyszer keleten egy ember, aki tevét tenyésztett. Egész életében dolgozott, és amikor megöregedett, magához hívta fiait, és így szólt:
"A gyerekeim! Öreg és gyenge lettem, és hamarosan meghalok. Halálom után oszd szét a megmaradt tevéket, ahogy mondom. Te, a legidősebb fiú dolgoztál a legkeményebben – vedd magadnak a tevék felét. Te, a középső fiam, most kezdtél segíteni nekem – vegyél magadnak egy harmadikat. És te, junior, vedd a kilencedik részt."
Telt az idő, és az öreg meghalt. Aztán a fiak úgy döntöttek, hogy felosztják az örökséget, ahogy apjuk hagyta rájuk. Egy nagy mezőre terelték a csordát, számoltak, és kiderült, hogy csak tizenhét teve van a csordában. És lehetetlen volt elosztani őket sem 2-vel, sem 3-mal, sem 9-cel! Senki sem tudta, mit tegyen. A fiak vitatkozni kezdtek, és mindegyik felajánlotta a saját megoldását. És már belefáradtak a vitába, de nem jutottak közös döntésre.
Ebben az időben egy utazó lovagolt mellette a tevén. Kiáltozást és vitát hallva megkérdezte: "Mi történt?"
A fiak pedig elmesélték szerencsétlenségüket. Az utazó leszállt a tevéről, beengedte a csordába, és így szólt: "Most oszd szét a tevéket, ahogy apád parancsolta."
És mivel 18 teve volt, a legidősebb fiú a felét, azaz 9-et, a középsőt egy harmadikat, azaz 6 tevét, a legfiatalabb pedig egy kilencedet, azaz két tevét vett magának. És amikor így felosztották a nyájat, egy másik teve maradt a mezőn, mert 9 + 6 + 2 az 17.
Az utazó pedig felszállt a tevére, és továbbhajtott.

Laboratóriumi munka (protokoll)

		Észrevételek
	A reakciósebesség függése a reagáló anyagok természetétől Zn + H2SO4 (10%) = Mg + H2SO4 (10%) =	V 1 V 2
	A reakciósebesség függése a reagensek koncentrációjától Zn + H2SO4 (10%) =	V 1 V 2
	A reakciósebesség függése a reagensek felületétől heterogén reakciók esetén Zn (granulátum) + H2SO4 (10%) = Zn (por) + H2SO4 (10%) =	V 1 V 2
	A reakciósebesség függése a hőmérséklettől CuO + H 2 SO 4 (10%) = CuO + H 2 SO 4 (10%) fűtés =	V 1 V 2
	A reakciósebesség függése a katalizátor jelenlététől K 2 Kr 2 O 7	V 1 V 2

VISSZAVERŐDÉS.

Mit tanultunk ezen a leckén?

Hozzon létre egy klasztert "Az XP sebességét befolyásoló tényezők" témában.

Miért van szükségünk ismeretekre a kémiai reakciók sebességét befolyásoló tényezőkről?

Használják a mindennapi életben? Adott esetben nevezze meg az alkalmazási területeket.

Teszt a témában (5 percig).

Teszt

1. A kémiai reakció sebessége jellemzi:

1) a reagáló anyagok molekuláinak vagy ionjainak egymáshoz viszonyított mozgása

2) az az idő, amely alatt a kémiai reakció befejeződik

3) az anyag azon szerkezeti egységeinek száma, amelyek kémiai reakcióba léptek

4) az anyagok mennyiségének változása egységnyi időegységben térfogategységben

A reagáló anyagok hőmérsékletének növekedésével a kémiai reakció sebessége:

1) csökken

2) növekszik

3) nem változik

4) időszakosan változik

A reagáló anyagok érintkezési felületének növekedésével a kémiai reakció sebessége:

1) csökken

2) növekszik

3) nem változik

4) időszakosan változik

A reagensek koncentrációjának növekedésével a kémiai reakció sebessége:

1) csökken

2) növekszik

3) nem változik

4) időszakosan változik

A kémiai reakció sebességének növelésére
2CuS (tv.)+ 3O2 (G.) = 2CuO (tévé.) + 2SO2 (G.) + Kszükséges:

1) növelje az SO2 koncentrációját

2) csökkentse az SO2 koncentrációját

3) csökkentse a hőmérsékletet

4) növelje a CuS finomságát

Normál körülmények közötta legkisebb sebességenkölcsönhatás van a következők között:

3) Zn és HCl (10%-os oldat)

4) Mg és HCl (10%-os oldat)

A hőmérséklet 10 ° C-ról 30 ° C-ra történő emelésével a reakciósebesség, amelynek hőmérsékleti együtthatója = 3:

1) 3-szorosára nő

2) 9-szeresére nő

3) 3-szorosára csökken

4) 9-szeresére csökken

Tesztmunka értékelése:

Teszt válaszok:

Nincs hiba - "5"

1-2 hiba - "4"

3 hiba - "3"

Házi feladat:

13. §, p. 135-145.

O.S. Gabrielyan, G. G. Lysova. Kémia. 11. évfolyam. Tankönyv oktatási intézmények számára. 11. kiadás, sztereotip. M .: Túzok, 2009.

A reakcióhoz az anyagokat 400 C-on vettük fel, majd 70 C-ra melegítettük. Hogyan változik a kémiai reakció sebessége, ha a hőmérsékleti együtthatója 2?

Hogyan változik a 2NO + O2 = 2NO2 egyenlet szerint lezajló reakció sebessége, ha mindkét anyag koncentrációját háromszorosára növeljük.

Dátum _____________ Osztály _______________
Téma: A kémiai reakció sebességének fogalma. Katalizátorok. Kémiai egyensúly
Az óra céljai: megismételni és megszilárdítani a reverzibilis reakciókról, a kémiai egyensúlyról szóló ismereteket; ötleteket alkotni a katalizátorokról és a katalízisről.

Az órák alatt

1. Az óra szervezési mozzanata. 2. Új anyag elsajátítása A "sebesség" fogalmát egy fizikatanfolyamról ismeri. Általánosságban elmondható, hogy a sebesség egy olyan mennyiség, amely megmutatja, hogy egy adott jellemző hogyan változik időegység alatt.A kémiai reakció sebessége egy olyan érték, amely megmutatja, hogyan változik a kiindulási anyagok vagy reakciótermékek koncentrációja időegység alatt. Az arány becsléséhez módosítani kell az egyik anyag koncentrációját.1. A legnagyobb érdeklődésre a homogén (homogén) közegben lezajló reakciók tartoznak.Homogén rendszerek (homogén) - gáz / gáz, folyadék / folyadék - a reakciók teljes körűek. Matematikailag egy kémiai homogén reakció sebessége a következő képlettel ábrázolható:
2. Heterogén reakció esetén a reakciósebességet a reakció eredményeként bevitt vagy a reakció eredményeként létrejövő anyagmólok száma egységnyi felületre vetítve határozza meg:Heterogén (heterogén) rendszerek - szilárd / folyékony, gáz / szilárd, folyékony / gáz - a reakciók a felületen mennek végbe. És így, a kémiai reakció sebessége a mennyiség változását mutatja anyagok időegységenként, térfogategységenként vagy egységnyi interfészenként. A reakciósebesség függése különböző tényezőktől

Körülmények

Tömeges akciótörvény A kémiai reakció sebessége egyenesen arányos a reaktánsok koncentrációjának szorzatával. Legalább az egyik reagáló anyag koncentrációjának növekedésével a kémiai reakció sebessége a kinetikai egyenletnek megfelelően növekszik.
Tekintsük az általános reakcióegyenletet: aA + bB = cC + dD, ahol A, B, C, D - gázok, folyadékokEnnél a reakciónál a kinetikai egyenlet a következőképpen alakul:

A sebességnövekedés oka a reagáló részecskék ütközésének számának növekedése az egységnyi térfogatra jutó részecskék mennyiségének növekedése miatt.

A homogén rendszerekben előforduló kémiai reakciók (gázkeverékek, folyékony oldatok) a részecskék ütközésének következtében mennek végbe. Azonban a reagens részecskék nem minden ütközése vezet termékek képződéséhez. Csak megnövelt energiájú részecskék -aktív részecskék, képesek kémiai reakciót végrehajtani. A hőmérséklet emelkedésével a részecskék kinetikai energiája nő, az aktív részecskék száma pedig nő, ezért a kémiai reakciók magas hőmérsékleten gyorsabban mennek végbe, mint alacsony hőmérsékleten. A reakciósebesség hőmérséklettől való függését a Van't Hoff-szabály határozza meg:ha a hőmérséklet 10 °C-onként emelkedik, a reakciósebesség 2-4-szeresére nő.

A Van't Hoff-szabály hozzávetőleges, és csak a hőmérséklet reakciósebességre gyakorolt ​​hatásának durva becslésére alkalmazható.

A katalizátorok olyan anyagok, amelyek növelik a kémiai reakciók sebességét.A reagensekkel kölcsönhatásba lépve közbenső kémiai vegyületet képeznek, és a reakció végén felszabadulnak.
A katalizátorok hatását a kémiai reakciókra únkatalízis ... A katalizátor és a reagensek aggregációs állapotától függően különbséget kell tenni a következők között:
homogén katalízis (a katalizátor homogén rendszert alkot a reagensekkel, például gázkeveréket);
heterogén katalízis (a katalizátor és a reagensek különböző fázisban vannak; a katalízis a határfelületen megy végbe).

A reakciósebességet lassító anyag

1. Az összes ismert reakció között vannak reverzibilis és irreverzibilis reakciók. Az ioncsere reakcióinak tanulmányozása során felsoroltuk azokat a feltételeket, amelyek mellett ezek a reakciók végére mennek. ( ). Ismertek olyan reakciók is, amelyek az adott körülmények között nem mennek végére. Így például, amikor a kén-dioxid feloldódik vízben, a reakció következik be: SO 2 + H 2 O→ H 2 ÍGY 3 ... De kiderül, hogy vizes oldatban csak bizonyos mennyiségű kénes sav képződhet. Ez annak köszönhető, hogy a kénsav törékeny, és ezzel ellentétes reakció lép fel, pl. bomlás kén-oxidra és vízre. Ezért ez a reakció nem ér véget, mert két reakció megy végbe egyszerre -egyenes (kén-oxid és víz között) ésfordított (kénsav bomlása). ÍGY 2 + H 2 O↔ H 2 ÍGY 3 . Adott körülmények között egymással ellentétes irányú kémiai reakciókat nevezzük megfordítható.
2. Mivel a kémiai reakciók sebessége a reagáló anyagok koncentrációjától függ, így először a közvetlen reakció sebességétől( υpr ) legyen maximális,és a reakció sebessége (υ arr ) egyenlő nullával. A reagensek koncentrációja idővel csökken, a reakciótermékek koncentrációja pedig nő. Ezért az előre irányuló reakció sebessége csökken, és a fordított reakció sebessége nő. Egy bizonyos időpontban az előre és a fordított reakciók sebessége egyenlővé válik:
Minden reverzibilis reakcióban az előrehaladó reakció sebessége csökken, a fordított reakció sebessége addig nő, amíg mindkét sebesség egyenlővé nem válik és egyensúlyi állapot nem jön létre: υ pr = υ arr A rendszernek azt az állapotát nevezzük, amelyben az előrehaladó reakció sebessége megegyezik a fordított reakció sebességével Kémiai egyensúly. Kémiai egyensúlyi állapotban a reaktánsok és a reakciótermékek közötti mennyiségi arány állandó marad: egységnyi idő alatt hány molekula keletkezik a reakciótermékből, annyi bomlik le. A kémiai egyensúlyi állapot azonban mindaddig fennmarad, amíg a reakciókörülmények változatlanok maradnak: koncentráció, hőmérséklet és nyomás. Mennyiségileg a kémiai egyensúly állapotát írjuk lea tömegek törvénye működés közben. Egyensúlyban a reakciótermékek koncentrációinak szorzatának (együtthatóik hatványában) a reagensek koncentrációinak szorzatához (együtthatóik hatványaiban is) állandó érték, amely nem függ a kezdeti értéktől. az anyagok koncentrációja a reakcióelegyben.Ezt az állandót únegyensúlyi állandó - k Tehát a reakcióhoz: N 2 (D) + 3 H 2 (G)↔ 2 NH 3 (G) + 92,4 kJaz egyensúlyi állandót a következőképpen fejezzük ki:υ 1 = υ 2 υ 1 (közvetlen reakció) = k 1 [ N 2 ][ H 2 ] 3 , ahol - egyensúlyi moláris koncentráció, = mol / l υ 2 (Visszacsatolás) = k 2 [ NH 3 ] 2 k 1 [ N 2 ][ H 2 ] 3 = k 2 [ NH 3 ] 2 K p = k 1 / k 2 = [ NH 3 ] 2 / [ N 2 ][ H 2 ] 3 – egyensúlyi állandó . A kémiai egyensúly a koncentrációtól, nyomástól, hőmérséklettől függ. Elv meghatározza a keverési egyensúly irányát:Ha egy egyensúlyban lévő rendszerre külső hatást gyakoroltak, akkor a rendszerben az egyensúly ezzel a befolyással ellentétes irányba tolódik el. 1) A koncentráció hatása - ha a kiindulási anyagok koncentrációját növeljük, akkor az egyensúly a reakciótermékek képződése felé tolódik el.Például, K p = k 1 / k 2 = [ NH 3 ] 2 / [ N 2 ][ H 2 ] 3 Ha például a reakcióelegyhez adjuk nitrogén, azaz a reagens koncentrációja nő, a nevező a K kifejezésben nő, de mivel K állandó, a számlálónak is növekednie kell ahhoz, hogy ez a feltétel teljesüljön. Így a reakciótermék mennyisége növekszik a reakcióelegyben. Ebben az esetben a kémiai egyensúly jobbra, a termék felé történő eltolódásáról beszélnek. Így a reagensek (folyékony vagy gáznemű) koncentrációjának növekedése kiszorul a termékek irányába, pl. közvetlen reakció felé. A termékek (folyékony vagy gáznemű) koncentrációjának növekedése az egyensúlyt a reaktánsok felé tolja el, pl. a fordított reakció irányába. A szilárd test tömegének változása nem változtatja meg az egyensúlyi helyzetet. 2) A hőmérséklet hatása - a hőmérséklet emelkedése az egyensúlyt endoterm reakció felé tolja el.a) N 2 (D) + 3 H 2 (G) ↔ 2 NH 3 (G) + 92,4 kJ (exoterm - hőleadás) A hőmérséklet emelkedésével az egyensúly az ammónia bomlási reakciója felé tolódik el. ← ) b) N 2 (D) + O 2 (G) ↔ 2 NEM (G) - 180,8 kJ (endoterm - hőelnyelés) A hőmérséklet emelkedésével az egyensúly a képződési reakció felé tolódik el NEM ( → ) 3) A nyomás hatása (csak gáznemű anyagok esetén) - a nyomás növekedésével az egyensúly a kisebb térfogatot elfoglaló anyagok képződése felé tolódik el.N 2 (D) + 3 H 2 (G) ↔ 2 NH 3 (G) 1 V - N 2 3 V - H 2 2 V – NH 3 A nyomás növekedésével ( P ): reakció előtt 4 V gáznemű anyagok → reakció után 2 V gáznemű anyagok, ezért az egyensúly jobbra tolódik el ( → ) A nyomás növekedésével, például kétszeresével, a gázok térfogata ugyanannyiszor csökken, ezért az összes gáznemű anyag koncentrációja kétszeresére nő. K p = k 1 / k 2 = [ NH 3 ] 2 / [ N 2 ][ H 2 ] 3 Ebben az esetben a K kifejezés számlálója 4-gyel nő alkalommal, a nevező pedig 16-szoros, azaz. az egyenlőség sérül. Ennek helyreállításához növelni kell a koncentrációt. ammónia és a koncentráció csökkenése nitrogén és hidrogén. Az egyensúly jobbra tolódik el. Tehát a nyomás növekedésével az egyensúly a térfogat csökkenése felé tolódik el, a nyomás csökkenésével - a térfogat növekedése felé. A nyomásváltozás gyakorlatilag nincs hatással a szilárd és folyékony anyagok térfogatára, i.e. nem változtat a koncentrációjukon. Következésképpen azoknak a reakcióknak az egyensúlya, amelyekben gázok nem vesznek részt, gyakorlatilag független a nyomástól. ! A kémiai reakció lefolyását az anyagok befolyásolják - katalizátorok. Katalizátor használatakor azonban mind a közvetlen, mind a fordított reakciók aktiválási energiája azonos mértékben csökken, és ezért az egyensúly nem tolódik el. 3. A tanult anyag konszolidációja Feladat Jelezze, hogyan érinti:a) nyomásnövekedés;b) hőmérséklet-emelkedés;c) az oxigénkoncentráció növekedése a rendszer egyensúlya érdekében: 2 CO (g) + O 2 (g) ↔ 2 CO 2 (g) + Q Megoldás: a) Nyomásváltozáseltolja a reakciók egyensúlyát gáznemű anyagok részvételével (g). Határozzuk meg a gáznemű anyagok térfogatát a reakció előtt és után sztöchiometrikus együtthatókkal:A Le Chatelier elve alapjánnövekvő nyomással, egyensúly eltolódika kisebb térfogatot elfoglaló anyagok képződése irányába, ezért az egyensúly jobbra tolódik el, azaz. CO képződése felé 2 , a közvetlen reakció felé(→) . b) Le Chatelier elve szerintamikor a hőmérséklet emelkedik, az egyensúly eltolódikaz endoterm reakció felé (- K ), azaz a fordított reakció irányába - a CO bomlási reakciója 2 (←) mivel tovább az energia megmaradás törvénye: Q- 2 CO (g) + O 2 (g) ↔ 2 CO 2 (g) + Qv) Az oxigénkoncentráció növekedésévela rendszer egyensúlya eltolódikCO megszerzése felé 2 (→) mivel a reagensek (folyékony vagy gáznemű) koncentrációjának növekedése kiszorul a termékek irányába, pl. közvetlen reakció felé. 4. Házi feladat. A.14, Párokban oldd meg a feladatot!1. példa Hányszor fog változni az előre- és hátramenet sebessége a rendszerben: 2 SO 2 (g) + O 2 (g) = 2 SO 3 (g) ha a gázelegy térfogatát háromszorosára csökkentjük? Milyen irányba tolódik el a rendszer egyensúlya?Megoldás. Jelöljük ki a reagensek koncentrációját: [ SO 2] = a, [Körülbelül 2] = b, [SO 3] = val vel. A tömegek hatástörvénye szerint a sebességv közvetlen és fordított reakciók a hangerő megváltoztatása előtt:v pr = Ka 2 b v arr = NAK NEK 1 val vel 2 . Egy homogén rendszer térfogatának háromszoros csökkentését követően az egyes reagáló anyagok koncentrációja háromszorosára nő: [ÍGY 2 ] = 3 a , [O 2 ] = 3 b; [ ÍGY 3 ] = 3 val vel ... Új sebességkoncentrációknál v’ előre és hátra reakció:v’ NS = NAK NEK (3 a ) 2 (3 b) = 27 Ka 2 bv’ arr = NAK NEK 1 (3 val vel ) 2 = 9 NAK NEK 1 val vel 2 Ennélfogva:

Következésképpen az előrefelé irányuló reakció sebessége 27-szeresére, a visszafelé irányuló reakció sebessége pedig csak kilencszeresére nőtt. A rendszer egyensúlya az oktatás irányába tolódott elÍGY 3 . 2. példa Számítsa ki, hányszorosára nő a gázfázisban lezajló reakció sebessége, ha a hőmérséklet 30-ról 70-re emelkedik O C, ha a reakció hőmérsékleti együtthatója 2.Megoldás. A kémiai reakció sebességének a hőmérséklettől való függését a Van't Hoff-ökölszabály határozza meg a következő képlet szerint:Ezért a reakciósebesség νТ 2 70 fokos hőmérsékleten O Nagyobb reakciósebességgel νТ 1 30 fokos hőmérsékleten O C 16-szor.3. példa Egy homogén rendszer egyensúlyi állandója:CO (g) + H 2 O (g) = CO 2 (d) + H 2 (G)850-nél O С egyenlő 1-gyel. Számítsa ki az összes anyag koncentrációját egyensúlyban, ha a kezdeti koncentrációk: [СО] ref = 3 mol/l, [H 2 O] ref = 2 mol/l.Megoldás. Egyensúlyban a direkt és a fordított reakciók sebessége egyenlő, és ezen sebességek állandóinak aránya állandó, és az adott rendszer egyensúlyi állandójának nevezzük:v pr = NAK NEK 1 [ÁLOM 2 O]v arr = K 2 [CO 2 ] [N 2 ]
A feladat feltételében a kezdeti koncentrációk adottak, míg a kifejezésben NAK NEK R a rendszerben lévő összes anyagnak csak az egyensúlyi koncentrációit tartalmazza. Tegyük fel, hogy az egyensúlyi koncentráció pillanatára [СО 2 ] R = NS mol / l. A rendszer egyenlete szerint a képződött hidrogén mólszáma is lesz NS mol / l. Ugyanannyi anyajegy esetén (NS mol / l) CO és H 2 O oktatásra költik NS mol CO 2 és H 2 ... Ezért mind a négy anyag egyensúlyi koncentrációja:[CO 2 ] R = [H 2 ] R = NS mol / l; [CO] R = (3 – NS ) mol/l;[N 2 O] R = (2 – NS ) mol / L.Az egyensúlyi állandó ismeretében megtaláljuk az értéket NS , majd az összes anyag kezdeti koncentrációja:

Így a keresett egyensúlyi koncentrációk a következők:[CO 2 ] R = 1,2 mol/l;[N 2 ] R = 1,2 mol/l;[CO] R = 3-1,2 = 1,8 mol/l;[N 2 O] R = 2 - 1,2 = 0,8 mol/l.