Conceptul de lecție despre viteza de reacție chimică a catalizatorilor. Lecția de chimie viteza reacțiilor chimice. Lucrări practice în grup

Secțiuni: Chimie

Scopul lecției

  • educational: continuați formarea conceptului „viteza reacțiilor chimice”, obțineți formule pentru calcularea vitezei reacțiilor omogene și eterogene, luați în considerare de ce factori depinde viteza reacțiilor chimice;
  • în curs de dezvoltare:învață să proceseze și să analizeze datele experimentale; să poată afla relația dintre viteza reacțiilor chimice și factorii externi;
  • educational: să continue dezvoltarea abilităților de comunicare în timpul lucrului în pereche și în echipă; să concentreze atenția elevilor asupra importanței cunoștințelor despre viteza reacțiilor chimice care apar în viața de zi cu zi (coroziunea metalelor, laptele acru, putrezirea etc.)

Materiale didactice: D. un proiector multimedia, un computer, diapozitive pe problemele principale ale lecției, un CD „Chiril și Metodiu”, tabele pe tabele, protocoale de lucru de laborator, echipamente de laborator și reactivi;

Metode de predare: reproductivă, de cercetare, parțial exploratorie;

Forma de organizare a cursurilor: conversație, muncă practică, muncă independentă, testare;

Forma de organizare a muncii elevilor: frontal, individual, grup, colectiv.

1. Organizarea clasei

Pregătirea clasei pentru muncă.

2. Pregătirea pentru etapa principală de însuşire a materialului educaţional. Activarea cunoștințelor și abilităților de sprijin(Diapozitivul 1, vezi prezentarea pentru lecție).

Tema lecției este „Viteza reacțiilor chimice. Factori care afectează viteza unei reacții chimice”.

Sarcină: să afli care este viteza unei reacții chimice și de ce factori depinde aceasta. Pe parcursul lecției, ne vom familiariza cu teoria întrebării pe tema de mai sus. În practică, vom confirma unele dintre ipotezele noastre teoretice.

Activitățile studenților prevăzute

Munca activă a elevilor arată disponibilitatea lor de a percepe tema lecției. Este nevoie de cunoștințe ale elevilor despre viteza de reacție chimică din cursul clasei a IX-a (comunicare intra-disciplină).

Să discutăm următoarele întrebări (în față, diapozitivul 2):

  1. De ce avem nevoie de cunoștințe despre viteza reacțiilor chimice?
  2. Ce exemple pot confirma că reacțiile chimice au loc cu viteze diferite?
  3. Cum se determină viteza mișcării mecanice? Care este unitatea de măsură pentru această viteză?
  4. Cum se determină viteza unei reacții chimice?
  5. Ce condiții trebuie create pentru ca o reacție chimică să înceapă?

Să luăm în considerare două exemple (experimentul este condus de profesor).

Pe masă sunt două eprubete, într-una o soluție de alcali (KOH), în cealaltă - un cui; se toarnă soluția de CuSO4 în ambele eprubete. Ce vedem?

Activitățile studenților prevăzute

Folosind exemple, elevii judecă viteza reacțiilor și trag concluziile adecvate. Scrierea reacțiilor făcute pe tablă (doi elevi).

În prima eprubetă, reacția a avut loc instantaneu, în a doua - încă nu există modificări vizibile.

Să compunem ecuațiile de reacție (doi elevi scriu ecuații pe tablă):

  1. CuS04 + 2KOH = Cu (OH)2 + K2S04; Cu 2+ + 2OH - = Cu (OH) 2
  2. Fe + CuS04 = FeS04 + Cu; Fe 0 + Cu 2+ = Fe 2+ + Cu 0

Ce concluzie putem trage din reacțiile efectuate? De ce o reacție este instantanee și cealaltă lentă? Pentru a face acest lucru, este necesar să ne amintim că există reacții chimice care au loc pe întregul volum al spațiului de reacție (în gaze sau soluții) și există altele care apar numai pe suprafața de contact a substanțelor (combustia unui solid). într-un gaz, interacțiunea unui metal cu un acid, sare a unui metal mai puțin activ).

Activitățile studenților prevăzute

Pe baza rezultatelor experimentului demonstrat, elevii concluzionează: reacția 1 este omogenă, iar reacția

2 - eterogen.

Vitezele acestor reacții vor fi definite matematic în moduri diferite.

Studiul vitezei și mecanismelor reacțiilor chimice se numește cinetica chimică.

3. Asimilarea noilor cunoștințe și metode de acțiune(Diapozitivul 3)

Viteza de reacție este determinată de modificarea cantității de substanță pe unitatea de timp

În unitatea V

(pentru omogen)

Pe unitatea de suprafață de contact a substanțelor S (pentru eterogene)

Evident, cu o astfel de definiție, valoarea vitezei de reacție nu depinde de volumul într-un sistem omogen și de aria de contact a reactivilor într-un sistem eterogen.

Activitățile studenților prevăzute

Acțiuni active ale elevilor cu obiectul de studiu. Introducerea tabelului în caiet.

De aici rezultă două puncte importante (diapozitivul 4):

2) valoarea calculată a vitezei va depinde de ce substanță este determinată, iar alegerea acesteia din urmă depinde de comoditatea și ușurința de a măsura cantitatea acesteia.

De exemplu, pentru reacția 2Н 2 + О 2 = 2Н 2 О: υ (conform Н 2) = 2 υ (conform О 2) = υ (conform Н 2 О)

4. Consolidarea cunoștințelor primare despre viteza unei reacții chimice

Pentru consolidarea materialului considerat, vom rezolva problema de calcul.

Activitățile studenților prevăzute

Înțelegerea inițială a cunoștințelor dobândite despre viteza de reacție. Corectitudinea soluției problemei.

Sarcină (diapozitivul 5). Reacția chimică are loc în soluție, conform ecuației: A + B = C. Concentrații inițiale: substanța A - 0,80 mol/l, substanța B - 1,00 mol/l. După 20 de minute, concentrația de substanță A a scăzut la 0,74 mol / l. Determinaţi: a) viteza medie de reacţie pentru această perioadă de timp;

b) concentraţia substanţei B după 20 de minute. Soluție (Anexa 4, slide 6).

5. Asimilarea de noi cunoștințe și metode de acțiune(efectuarea lucrărilor de laborator în curs de repetare și studiu de material nou, în etape, Anexa 2).

Știm că diverși factori afectează viteza unei reacții chimice. Care?

Activitățile studenților prevăzute

Bazarea pe cunoștințele claselor 8-9, scrierea într-un caiet în cursul studierii materialului. Lista (diapozitivul 7):

Natura reactanților;

Temperatura;

Concentrația reactanților;

Acțiunea catalizatorilor;

Suprafața de contact a reactanților (în reacții eterogene).

Influența tuturor factorilor enumerați asupra vitezei de reacție poate fi explicată folosind o teorie simplă - teoria coliziunii (diapozitivul 8). Ideea sa principală este următoarea: reacțiile apar atunci când particulele de reactivi se ciocnesc, care au o anumită energie.

De aici putem trage concluzii:

  1. Cu cât sunt mai multe particule de reactiv, cu atât sunt mai aproape unele de altele, cu atât au mai multe șanse să se ciocnească și să reacționeze.
  2. Nu duc decât la o reacție coliziuni eficiente, acestea. cele în care „legăturile vechi” sunt distruse sau slăbite și deci se pot forma „legături noi”. Dar pentru aceasta, particulele trebuie să aibă suficientă energie.

Excesul minim de energie (peste energia medie a particulelor din sistem) necesar pentru ciocnirea efectivă a particulelor din sistem) necesar pentru ciocnirea efectivă a particulelor de reactiv se numeșteenergie activatoare E A.

Activitățile studenților prevăzute

Înțelegerea conceptului și notarea definiției într-un caiet.

Astfel, pe calea tuturor particulelor care intră în reacție, există o anumită barieră energetică egală cu energia de activare. Dacă este mic, atunci există multe particule care îl depășesc cu succes. Cu o barieră energetică mare, este nevoie de energie suplimentară pentru a o depăși, uneori este suficientă o „împingere” bună. Aprind o lampă cu spirit - dau energie suplimentară E A, necesar pentru a depăși bariera energetică în reacția de interacțiune a moleculelor de alcool cu ​​moleculele de oxigen.

Considera factori, care afectează viteza de reacție.

1) Natura reactanților(diapozitivul 9) Natura substanţelor care reacţionează este înţeleasă ca fiind compoziţia, structura, influenţa reciprocă a atomilor în substanţele anorganice şi organice.

Mărimea energiei de activare a substanțelor este un factor prin care este afectată influența naturii substanțelor care reacţionează asupra vitezei de reacţie.

Briefing.

Formularea independentă a concluziilor (Anexa 3 acasă)

În timpul orelor

I. Organizarea începutului lecției.

II. Pregătirea pentru etapa principală a lecției.

III. Concretizarea cunoștințelor, consolidarea metodelor de acțiune, sistematizarea cunoștințelor despre legile cu care poți controla reacțiile chimice.

IV. Rezumând rezultatele lecției, informații despre teme.

I. Organizarea începutului lecției

Obiectivul etapei: pregăti elevii pentru munca la clasă.

Profesor: Astăzi vom continua studiul subiectului „Viteza unei reacții chimice” și vom afla dacă o persoană, care deține anumite cunoștințe, poate controla o reacție chimică. Pentru a rezolva această problemă, mergem la laboratorul virtual. Pentru a-l introduce, trebuie să arăți cunoștințele tale despre viteza unei reacții chimice.

II. Pregătirea pentru etapa principală a lecției

Obiectivele etapei: actualizarea cunoștințelor și abilităților de bază, asigurând motivarea și acceptarea de către elevi a scopului lecției.

Actualizarea cunoștințelor elevilor

Profesorul organizează o conversație frontală:

Întrebarea 1: Ce studiază cinetica chimică?

Răspuns presupus: cinetica chimică - știința legilor care guvernează cursul reacțiilor chimice în timp.

Întrebarea 2: în ce două grupe pot fi împărțite reacțiile în funcție de starea substanțelor chimice?

Răspuns presupus: dacă reacțiile chimice au loc într-un mediu omogen, de exemplu în soluție sau în fază gazoasă, ele se numesc omogene. Iar dacă reacția are loc între substanțe în diferite stări de agregare, acestea se numesc eterogene.

Întrebarea 3: cum se determină viteza unei reacții eterogene?

Răspuns presupus: viteza unei reacții eterogene este definită ca modificarea cantității de substanță pe unitatea de timp pe unitatea de suprafață (elevul notează formula pe tablă)

Întrebarea 4: cum se determină viteza unei reacții omogene?

Răspuns presupus: Viteza unei reacții omogene este definită ca modificarea concentrației uneia dintre substanțe pe unitatea de timp (elevul scrie formula pe tablă).

Profesor: acum, folosind experiența ta de viață, să presupunem:

Întrebarea 5: Care va arde mai repede: scândură de lemn sau așchii de lemn?

Răspuns presupus: așchii de lemn vor arde mai repede.

Întrebarea 6: unde va arde cărbunele mai repede: în aer sau în oxigen?

Răspuns presupus: cărbunele va arde mai repede în oxigen.

III. Concretizarea cunoștințelor, consolidarea metodelor de acțiune, sistematizarea cunoștințelor despre legile cu care poți controla reacțiile chimice.

Obiectivul etapei: să asigure asimilarea cunoştinţelor şi metodelor de acţiune prin organizarea unei activităţi productive active a elevilor.

Povestea introductivă a profesorului (însoțită de o prezentare pe computer):

Profesor: folosind experiența ta de viață, ai ghicit corect. Într-adevăr, viteza unei reacții chimice depinde de mulți factori. Principalele sunt: ​​natura și concentrația reactanților, presiunea, temperatura, suprafața de contact a reactanților, efectul catalizatorilor.

Vom folosi și informațiile din tutorial pe măsură ce procedăm.

Elevii, sub îndrumarea profesorului, rezolvă fiecare problemă experimentală, iar profesorul, folosind prezentarea pe calculator, conduce elevii la concluzii informate.

Rezultatul muncii:


Asigurarea materialului.

Problemă: Pentru reacție, substanțele au fost luate la o temperatură de 40 C, apoi au fost încălzite la 70 C. Cum se va schimba viteza unei reacții chimice dacă coeficientul său de temperatură este 2?

Răspuns: viteza reacției chimice va crește de 8 ori.

Profesor: Deci, ce concluzie putem trage: poate o persoană să controleze viteza reacțiilor?

Presupus răspuns: da, poate daca are cunostinte de cinetica chimica.

IV. Rezumatul lecției, informații despre teme

Obiectivele etapei: evaluați munca din lecție și arătați valoarea muncii depuse pentru studiul ulterioar al temei.

Profesor: Să ne amintim cursul lecției, ce am învățat astăzi, ce am învățat?

Reflecţie. Declarațiile elevilor.

Profesor: teme: paragraful 6.1, aflați informațiile din tabel. Completați exercițiile 5, 6, 8 de la paginile 108-109.

Harta tehnologică a lecției „Viteza reacțiilor chimice”

Principalele puncte ale hărții tehnologice

Partea generală obligatorie

Denumirea disciplinei

Subiectul lecției

Viteza de reacție chimică

Tipul și tipul ocupației

Lecție combinată

Repetiție, prelegere

Obiectivele lecției

(după cum se așteaptă rezultatele învățării)

În urma lecției, elevii:

continuă să formeze conceptul de „viteza reacțiilor chimice”, află de ce factori depinde viteza reacțiilor chimice;

continuă să învețe să proceseze și să analizeze datele experimentale; aflați relația dintre viteza reacțiilor chimice și factorii externi;

să continue dezvoltarea abilităților de comunicare în timpul lucrului în pereche și în echipă; să se concentreze asupra importanței cunoștințelor despre viteza reacțiilor chimice care apar în viața de zi cu zi (coroziunea metalelor, acrișarea laptelui, putrezirea etc.)

consolidarea capacității de a lucra cu un manual electronic, tabele, material de referință, literatură suplimentară

Metode de predare

Parțial - căutare (reproductivă)

Competențe formate (competențe generale (GC) și competențe profesionale (PC))

General: să-și formuleze valorile în raport cu disciplinele și domeniile de activitate studiate;

să poată lua decizii, să-și asume responsabilitatea pentru consecințele acestora;

să efectueze o traiectorie educațională individuală, ținând cont de cerințele și normele generale;

proprii diferite tipuri de activitate de vorbire.

Profesional: să aibă abilități de a lucra cu diverse surse de informații (manual electronic, internet, dicționare, cărți de referință, cărți, manuale);

caută, extrage, analizează și selectează în mod independent informațiile necesare pentru rezolvarea problemelor educaționale;

să navigheze în fluxurile de informații, să poată percepe în mod conștient informațiile;

posedă abilități de utilizare a dispozitivelor informatice (PC, imprimantă);

utilizați tehnologiile informației și telecomunicațiilor pentru a rezolva probleme educaționale: înregistrare audio și video, e-mail, internet;

să poată aplica în practică cunoștințele dobândite.

Tezaur domeniul de studiu

Cinetica chimică este o ramură a chimiei care studiază vitezele și mecanismele reacțiilor chimice.

Un sistem în chimie este o substanță luată în considerare sau o colecție de substanțe.

O fază este o parte a unui sistem care este separată de alte părți printr-o interfață.

Sistem omogen (omogen) - un sistem format dintr-o fază.

Sistem eterogen (neomogen) - un sistem format din două sau mai multe faze.

Viteza unei reacții chimice omogene este cantitatea de substanță care intră într-o reacție sau care se formează ca rezultat al unei reacții pe unitatea de timp pe unitatea de volum a sistemului.

Viteza unei reacții chimice eterogene este cantitatea de substanță care intră într-o reacție sau care se formează ca rezultat al unei reacții pe unitatea de timp pe unitatea de interfață.

Factori care afectează viteza de reacție:

Natura reactanților;

Concentrația reactanților;

Temperatura;

Prezența catalizatorilor.

Un catalizator este o substanță care modifică (mărește) viteza de reacție, dar nu este consumată ca urmare a reacției.

Un inhibitor este o substanță care modifică (încetinește) viteza de reacție, dar nu este consumată ca urmare a reacției.

Enzimele (enzimele) sunt catalizatori biologici.

Legea maselor care actioneaza.

Mijloacele folosite, incl. instrumente TIC

Terminal de calculator, proiector multimedia, ecran demonstrativ, laptop, difuzoare, 15 calculatoare personale, CD cu prezentări și demonstrații de experimente privind hidroliza sării; literatură de bază și suplimentară

Legături interdisciplinare și sexuale

Interdisciplinare: biologie (reacții chimice într-un organism viu), fizică (conceptul efectului termic al reacțiilor, influența factorilor fizici asupra vitezei unei reacții chimice)

Resurse educaționale (inclusiv internetul)

Sistem de e-learning „Academy-Media”, site-uri chimice XuMuk.ru, Alhimik.ru, Informații utile despre chimie, literatură de bază și suplimentară

Etapele lectiei

Durata etapei

rezultate

Criterii si metoda de evaluare

Funcția de profesor

Organizarea activităților studenților

Organizarea începutului lecției

Salutari

Verificarea pregătirii elevilor pentru lecție

Pregătirea echipamentului

Lansarea sistemului EO

Identificarea elevilor absenți

Salutari

Însoțitorul cheamă studenții absenți

Verificarea temelor

Emiterea de carduri cu o sarcină individuală, afișarea sarcinilor pentru întregul grup

Finalizarea sarcinilor, autotestarea și verificarea în perechi

Etapa de pregătire a elevilor pentru asimilarea activă și conștientă a noului material

Anunțarea temei lecției și definirea obiectivelor acesteia

Scrierea unui subiect într-un caiet

Căutați subiectul relevant în sistemul EO

Actualizarea cunoștințelor, etapa motivațională

Conversație frontală

A pune întrebări

Managementul discuțiilor

Răspunzând la întrebări, completându-se reciproc răspunsurile

Etapa de asimilare a noilor cunoștințe

Emiterea sarcinilor într-un manual electronic, consultări

Lucrul cu manualul electronic

Examinarea inițială a asimilării cunoștințelor

Emiterea sarcinilor, controlul implementării

Finalizarea sarcinilor

Consolidarea primară a cunoștințelor

Demonstrarea experimentelor pe această temă folosind un proiector și un ecran

Observare

Formularea ecuațiilor de reacție

Controlul și autoexaminarea cunoștințelor. Etapa de control reflexiv

Controlul scrierii ecuațiilor, evaluare, generalizare

Autotestare, concluzii

Rezumând rezultatele lecției

Analiza succesului atingerii scopului lecției

Evaluarea perspectivelor viitoare de lucru

Informații despre teme, instrucțiuni despre cum să o completezi

Emiterea temelor

Realizarea unui briefing privind implementarea acestuia

Înregistrare teme, întrebări pentru a le clarifica



O.I. Ivanova, profesor de chimie MBOU „Școala secundară Napolnokotyakskaya” din districtul Kanash din Republica Cecenă

Lecția „Factori care afectează viteza unei reacții chimice”

Scopul lecției: studiul factorilor care afectează viteza unei reacții chimice

Sarcini:

afla ce factori influenteaza viteza reactiilor chimice

învață să explici influența fiecărui factor;

stimularea activității cognitive a elevilor prin crearea unei situații problematice;

formarea competențelor școlarilor (educative și cognitive, comunicative, de conservare a sănătății);

îmbunătățirea abilităților practice ale elevilor.

Tipul lecției: problema-dialogic.

Forme de lucru: grup, individual.

Echipamente și reactivi: un set de eprubete, un suport pentru eprubete, un suport, o lampă cu alcool, o așchie, chibrituri, granule de zinc, pulbere de zinc, pulbere de oxid de cupru, magneziu, soluție de acid sulfuric (soluție 10%), peroxid de hidrogen, dicromat de potasiu , sulfat de cupru, cui de fier, hidroxid de sodiu, cretă.

În timpul orelor:

etapa 1:

Apel: Buna baieti! Astăzi ne vom prezenta ca oameni de știință-cercetători. Dar înainte de a începe să studiem material nou, aș dori să demonstrez un mic experiment. Vă rugăm să priviți tabla și să faceți presupuneri despre cursul acestor reacții:

A) sulfat de cupru și fier;

B) o soluție de sulfat de cupru și hidroxid de potasiu

Vor continua aceste reacții? Vă rugăm să mergeți la tablă și să scrieți ecuațiile acestor reacții.

Să luăm în considerare aceste exemple (experimentul este condus de profesor).

Pe masă sunt două eprubete, ambele conțin o soluție de sulfat de cupru, dar într-o eprubetă cu adaos de clorură de sodiu, aruncăm o granulă de aluminiu în ambele eprubete. Ce vedem?

PROBLEMĂ: De ce, în al doilea caz, nu vedem semne de reacție, presupunerile noastre sunt greșite?

IEȘIRE: Reacțiile chimice au loc cu viteze diferite. Unele merg încet, luni de zile, cum ar fi coroziunea fierului sau fermentarea (fermentarea) sucului de struguri, rezultând vin. Altele sunt finalizate în câteva săptămâni sau zile, cum ar fi fermentația alcoolică a glucozei. Alții se termină foarte repede, de exemplu, precipitarea sărurilor insolubile, iar unele au loc instantaneu, de exemplu exploziile.

Multe reacții în soluții apoase au loc aproape instantaneu, foarte repede: acestea sunt reacții ionice care apar cu formarea unui precipitat, a unui gaz sau a unei reacții de neutralizare.

Acum să ne amintim ce știți despre viteza reacțiilor chimice.

Înțelegerea conceptului. Enumerați definiția, formulele, unitatea de măsură.

PROBLEMĂ: Ce trebuie să știți pentru a putea controla viteza unei reacții chimice? (Aflați ce condiții afectează viteza)

Care sunt numele acestor afecțiuni pe care tocmai le-ați enumerat? (factori)

Pe mesele din fața ta sunt dispozitive chimice și reactivi. Ce credeți, în ce scop veți face experimente? (Pentru a studia influența factorilor asupra vitezei reacțiilor)

Acum ajungem la subiectul lecției de astăzi. Este studiul factorilor de care ne vom ocupa în această lecție.

Scriem în caiete titlul subiectului și data.

IIetapă:

SENSUL CONȚINUTULUI.

Ce factori afectează viteza reacțiilor chimice?

Lista elevilor: temperatura, natura reactanților, concentrația, suprafața de contact, catalizatorii.

Cum pot schimba viteza de reacție?(Elevii își oferă presupunerile)

Profesor: Influența tuturor acestor factori asupra vitezei reacțiilor chimice poate fi explicată folosind o teorie simplă - teoria coliziunilor. Ideea sa principală este următoarea: reacțiile apar atunci când particulele de reactivi se ciocnesc, care au o anumită energie. De aici putem trage următoarele concluzii:

Cu cât sunt mai multe particule de reactiv, cu atât sunt mai multe șanse ca acestea să se ciocnească și să reacționeze.

Numai coliziunile eficiente duc la o reacție, adică. cele în care „legăturile vechi” sunt distruse sau slăbite și de aceea se pot forma „legături noi”. Dar pentru aceasta, particulele trebuie să aibă o anumită energie.

Excesul minim de energie necesar pentru ciocnirea efectivă a particulelor de reactiv se numește energie de activare (înregistrând definiția în caiete).

Astfel, pe calea tuturor particulelor care intră în reacție, există o anumită barieră egală cu energia de activare. Dacă este mic, atunci există multe particule care îl depășesc cu succes. Cu o barieră energetică mare, este nevoie de energie suplimentară pentru a o depăși, uneori este suficientă o „împingere bună”.

Ne întoarcem la afirmația lui Leonardo da Vinci (Cunoașterea care nu a fost testată de experiență este zadarnică și plină de greșeli).

Profesor: Cum înțelegi sensul acestor cuvinte?(test teorie cu practică)

Da, într-adevăr, orice teorie trebuie testată și în practică. În continuare, tu însuți trebuie să studiezi diverși factori privind viteza reacțiilor. Pentru a face acest lucru, veți efectua reacții, ghidat de instrucțiunile de pe tabelele dvs., veți întocmi un protocol de experiment. După aceea, un elev din grup va trebui să meargă la tablă, să explice influența factorului pe care l-ați luat în considerare, să scrie ecuații pe tablă și să tragă o concluzie în conformitate cu teoria coliziunii și teoria activării.

Briefing de siguranță.

EFECTUAREA LUCRĂRII PRACTICE ÎN GRUPE

Cartela 1: Factori care afectează viteza unei reacții chimice:

1. Natura substanţelor care reacţionează.

Se toarnă puțin acid sulfuric în două eprubete.

2. Înmuiați o cantitate mică de magneziu într-unul și o granulă de zinc în celălalt.

3. Comparați viteza de interacțiune a diferitelor metale cu acidul sulfuric.

4. Care este, în opinia dumneavoastră, motivul diferitelor viteze ale reacțiilor acide cu aceste metale.

5. Influența a ce factor ați aflat în timpul acestei lucrări?

6. Găsiți în protocolul de laborator semireacțiile corespunzătoare experienței dvs. și adăugați ecuațiile de reacție.

Cardul 2. Factori care afectează viteza unei reacții chimice:

2. Concentrația reactanților.

Aveți grijă când manipulați substanțele. Amintiți-vă regulile de siguranță.

1. Se toarnă 1-2 ml de acid sulfuric în două eprubete.

2. Adăugați același volum de apă într-unul dintre tuburi.

3. Puneți câte o pelită de zinc în fiecare tub.

4. În ce eprubetă a început mai repede degajarea hidrogenului?

Cardul 3. Factori care afectează viteza unei reacții chimice:

3. Zona de contact a substanțelor care reacţionează.

Aveți grijă când manipulați substanțele. Amintiți-vă regulile de siguranță.

1. Măcinați o bucată mică de cretă într-un mojar.

2. Se toarnă puțină soluție de acid sulfuric în două eprubete. Fiți foarte atenți, adăugați foarte puțin acid!

3. Asezati simultan pudra intr-un tub si o bucata de creta in celalalt.

4. În ce eprubetă va fi reacția mai rapidă?

5. Influența ce factor ați aflat în acest experiment?

6. Cum poate fi explicat acest lucru în termeni de teoria coliziunilor?

7. Scrieți ecuația reacției.

Cardul 4. Factori care afectează viteza unei reacții chimice:

4. Temperatura.

Aveți grijă când manipulați substanțele. Amintiți-vă regulile de siguranță.

1. Turnați soluția de acid sulfuric în ambele tuburi și puneți în ele una câte una o granulă de oxid de cupru.

2. Se încălzește ușor unul dintre tuburi. În primul rând, încălzim eprubeta ușor oblic, încercând să o încălzim pe toată lungimea sa, apoi doar partea inferioară, având deja îndreptat eprubeta. Țineți tubul cu un suport.

3. În ce eprubetă are loc reacția mai intens?

4. Influența cărui factor ați aflat în acest experiment?

5. Cum poate fi explicat acest lucru în termeni de teoria coliziunilor?

6. Scrieți ecuația reacției.

Cardul 5. Factori care afectează viteza unei reacții chimice:

5. Prezența unor substanțe speciale – catalizatori, substanțe care cresc viteza unei reacții chimice.

Aveți grijă când manipulați substanțele. Amintiți-vă regulile de siguranță.

Turnați peroxid de hidrogen în două pahare.

Într-unul dintre tuburi se presară cu grijă câteva cristale de dicromat de potasiu. Se amestecă soluția rezultată cu o tijă de sticlă.

Aprindeți așchia și apoi stingeți-o. Aduceți așchia care mocnește la soluțiile din ambele pahare cât mai aproape de soluție, fără a atinge lichidul. Paiul ar trebui să ia foc.

În ce eprubetă există o degajare rapidă de gaz? Ce fel de gaz este?

Ce rol joacă dicromatul de potasiu în această reacție?

Influența cărui factor ați aflat în acest experiment?

Scrieți ecuația reacției.

DISCUȚIE A REZULTATELOR OBȚINUTE.

Pentru discuție, un elev din fiecare grup de lucru vine la consiliu (pe rând)

Întocmirea unui protocol rezumativ al lucrărilor de laborator pe baza răspunsurilor la întrebările atelierului.

Ecuațiile de reacție sunt scrise pe tablă și se trag concluziile corespunzătoare. Toți ceilalți elevi introduc constatările și ecuațiile în procesul-verbal.

Influența naturii reactanților

Problemă:

Profesor: masele substanțelor prelevate din proba de solide, concentrația de acid clorhidric și condițiile de reacție sunt aceleași, dar intensitatea proceselor în desfășurare (rata de degajare a hidrogenului) este diferită?

Discuţie:

Elevi: am luat diferite metale.

Profesor: toate substanțele sunt formate din atomi de elemente chimice. Care este diferența dintre elementele chimice conform cunoștințelor tale despre Legea periodică și Tabelul periodic al lui DI Mendeleev?

Elevi: Număr de serie, poziție în Tabelul periodic al lui D. I. Mendeleev, adică au o structură electronică diferită și, prin urmare, substanțele simple formate de acești atomi au proprietăți diferite.

Profesor: adică aceste substanţe sunt de altă natură. Astfel, viteza unei reacții chimice va depinde de natura unei anumite substanțe de reacție, deoarece acestea au structuri și proprietăți diferite.

Ieșire:

Elevi: Viteza unei reacții chimice va depinde de natura substanțelor care reacţionează: cu cât metalul (substanţa) este mai activ, cu atât este mai mare viteza reacţiei chimice.

Efectul concentrării

Problemă: natura tuturor substanțelor care reacţionează, condițiile pentru experiment sunt aceleași, dar intensitatea proceselor în desfășurare (rata de degajare a hidrogenului) este diferită?

Discuţie:

Profesor: De ce este diferită viteza unei reacții chimice, deoarece reacționează substanțele de aceeași natură chimică?

Elevi: La adăugarea apei am modificat (scăzut) concentrația de acid sulfuric într-o eprubetă, în timp ce rata de degajare a hidrogenului a scăzut.

Ieșire:

Elevi: Viteza unei reacții chimice va depinde de concentrația reactanților: cu cât concentrația reactanților este mai mare, cu atât viteza reacției chimice este mai mare.

Explicația profesorului: CONCENTRAȚIA DE SUBSTANȚE REACTIVE.

Cu cât sunt mai multe particule de reactiv, cu atât sunt mai aproape unul de celălalt, cu atât au mai multe șanse să se ciocnească și să reacționeze. Bazat pe o cantitate mare de material experimental în 1867. Oamenii de știință norvegieni K. Guldberg și P. Vaage și independent de ei în 1865, omul de știință rus N. I. Beketov au formulat legea de bază a cineticii chimice, care stabilește dependența vitezei de reacție de concentrațiile substanțelor care reacţionează:

Viteza de reacție este proporțională cu produsul concentrațiilor reactanților, luate în puteri egale cu coeficienții acestora din ecuația de reacție.

Această lege se mai numește legea maselor în acţiune.Este valabil doar pentru substanțele gazoase și lichide!

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

Exercitiul 1. Scrieți ecuații cinetice pentru următoarele reacții:

Sarcina 2.

Cum se va schimba viteza de reacție cu ecuația cinetică

v = kCA2CB, dacă concentrația substanței A este crescută de 3 ori.

Dependența de suprafața reactanților

Problemă:

Profesor: toate substanțele sunt aceleași ca natura lor chimică, aceleași ca masă și concentrație, reacționează la aceeași temperatură, dar intensitatea degajării hidrogenului (și, prin urmare, viteza) este diferită.

Discuţie:

Elevi: O bucată și o pulbere de cretă de aceeași greutate au volume ocupate diferite într-o eprubetă, grade diferite de măcinare. Acolo unde acest grad de rafinament este cel mai mare, rata de degajare a hidrogenului este maximă.

Profesor: această caracteristică este aria suprafeței de contact a substanțelor care reacţionează. În cazul nostru, suprafața de contact a carbonatului de calciu cu o soluție de H2SO4 este diferită.

Ieșire:

Elevi: Viteza unei reacții chimice depinde de aria de contact a substanțelor care reacţionează: cu cât aria de contact a substanţelor care reacţionează este mai mare (gradul de măcinare), cu atât este mai mare viteza de reacţie.

Profesor: o astfel de dependență nu este întotdeauna observată: deci, pentru unele reacții eterogene, de exemplu, în sistemul Solid-Gas, la temperaturi foarte ridicate (mai mult de 500 ° C), substanțele puternic măcinate (până la pulbere) sunt capabile să se sintereze, reducând astfel suprafața de contact a substanțelor care reacţionează.

Influența temperaturii

Problemă:

Profesor: substanțele luate pentru experiment au aceeași natură, masa pulberii de CuO luate și concentrația de acid sulfuric sunt de asemenea aceleași, dar viteza de reacție este diferită.

Discuţie:

Elevi: Aceasta înseamnă că atunci când temperatura reacției se modifică, îi modificăm și viteza.

Profesor:Înseamnă asta că, pe măsură ce temperatura crește, viteza tuturor reacțiilor chimice va crește?

Elevi: Nu. Unele reacții au loc la temperaturi foarte scăzute și chiar sub zero.

Ieșire:

Elevi:În consecință, orice modificare a temperaturii cu câteva grade va schimba dramatic viteza reacției chimice.

Profesor: Practic, așa sună legea lui Van't Hoff, care va acționa aici: Când temperatura reacției se modifică la fiecare 10 ºС, viteza reacției chimice se modifică (crește sau scade) de 2-4 ori.

Comentariul profesorului: TEMPERATURE

Cu cât temperatura este mai mare, cu atât particulele mai active, viteza de mișcare a acestora crește, ceea ce duce la creșterea numărului de ciocniri. Viteza de reacție crește.

Regula lui Van't Hoff:

Cu o creștere a temperaturii la fiecare 10 ° C, numărul total de ciocniri crește doar cu ~ 1,6%, iar viteza de reacție crește de 2-4 ori (cu 100-300%).

Numărul care arată de câte ori crește viteza de reacție atunci când temperatura crește cu 10 ° C se numește coeficient de temperatură.

Regula lui Van't Hoff este exprimată matematic prin următoarea formulă:

UndeV1 -viteza de reactie la temperaturat2 ,

V2 - viteza de reactie la temperaturat1 ,

y- coeficient de temperatura.

Rezolva problema:

Determinați cum se va schimba viteza unei reacții atunci când temperatura crește de la 10 la 500C. Coeficientul de temperatură al reacției este 3.

Soluţie:

înlocuiți datele sarcinii în formula:

viteza de reacție va crește de 81 de ori.

Efectul catalizatorului

Problemă:

Profesor: substanța în ambele cazuri este aceeași, natura este aceeași, la aceeași temperatură, concentrația reactivului este aceeași, de ce este diferită viteza?

Discuţie:

Profesor: Astfel de substanțe, care accelerează reacțiile chimice, se numesc catalizatori. Există substanțe care încetinesc reacțiile, se numesc inhibitori.

Ieșire:

Elevi: catalizatorii cresc viteza de reacție prin scăderea energiei de activare. Cu cât energia de activare este mai mică, cu atât reacția este mai rapidă.

Fenomenele catalitice sunt larg răspândite în natură: respirația, asimilarea nutrienților de către celule, sinteza proteinelor etc. sunt procese reglate de catalizatori biologici – enzime. Procesele catalitice sunt baza vieții în forma care există pe pământ.

Parabola „A optsprezecea cămilă” (pentru a explica rolul catalizatorului)

(o pildă arabă foarte veche)

A trăit odată în Orient un om care creștea cămile. A muncit toată viața și, când a îmbătrânit, și-a chemat fiii la el și a zis:
"Copiii mei! Am devenit bătrân și slab și în curând voi muri. După moartea mea, împărțiți cămilele rămase, așa cum vă spun. Tu, fiul cel mare, ai muncit cel mai mult - ia pentru tine jumătate din cămile. Tu, fiul mijlociu, tocmai ai început să mă ajuți - ia-ți o treime. Iar tu, junior, ia partea a noua.”
Timpul a trecut și bătrânul a murit. Atunci fiii au decis să împartă moștenirea așa cum le-a lăsat moștenirea tatăl lor. Au condus turma într-un câmp mare, au numărat și s-a dovedit că în turmă erau doar șaptesprezece cămile. Și era imposibil să le împărțim fie la 2, fie la 3, fie la 9! Nimeni nu știa ce să facă. Fiii au început să se certe și fiecare și-a oferit soluția sa. Și deja s-au săturat să se certe, dar nu au ajuns la o decizie comună.
În acest moment, un călător trecea cu cămila lui. Auzind un strigăt și o ceartă, a întrebat: „Ce s-a întâmplat?”
Și fiii au povestit despre nenorocirea lor. Călătorul a coborât de pe cămilă, l-a lăsat să intre în turmă și a zis: „Acum împărțiți cămilele așa cum a poruncit tatăl vostru”.
Și fiindcă erau 18 cămile, fiul cel mare și-a luat jumătate, adică 9, pe cel mijlociu - o treime, adică 6 cămile, iar cel mic o nouă, adică două cămile. Și când au împărțit turma în felul acesta, o altă cămilă a rămas pe câmp, pentru că 9 + 6 + 2 este 17.
Iar călătorul s-a urcat pe cămilă și a mers mai departe.

Lucru de laborator (protocol)

Observatii
Dependența vitezei de reacție de natura substanțelor care reacţionează

Zn + H2S04 (10%) =

Mg + H2S04 (10%) =

 V 1 V 2

Dependența vitezei de reacție de concentrația reactanților

Zn + H2S04 (10%) =

 V 1 V 2
Dependența vitezei de reacție de suprafața reactanților pentru reacții eterogene

Zn (granule) + H2SO4 (10%) =

Zn (pulbere) + H2S04 (10%) =

 V 1 V 2
Dependența vitezei de reacție de temperatură CuO + H2SO4 (10%) = CuO + H2SO4 (10%) încălzire = V 1 V 2
Dependența vitezei de reacție de prezența unui catalizator

K2Cr2O7

 V 1 V 2

REFLECŢIE.

Ce am învățat în această lecție?

Creați un grup pe tema „Factori care afectează viteza XP”.

De ce avem nevoie de cunoștințe despre factorii care influențează viteza reacțiilor chimice?

Sunt folosite în viața de zi cu zi? Dacă este cazul, denumiți domeniile de aplicare.

Test pe tema (timp de 5 minute).

Test

1. Viteza unei reacții chimice caracterizează:

1) mișcarea moleculelor sau ionilor substanțelor care reacţionează unul față de celălalt

2) timpul necesar ca reacția chimică să se încheie

3) numărul de unități structurale ale unei substanțe care au intrat într-o reacție chimică

4) modificarea cantității de substanțe pe unitatea de timp într-o unitate de volum

Odată cu creșterea temperaturii substanțelor care reacţionează, viteza reacției chimice:

1) scade

2) crește

3) nu se schimbă

4) se modifică periodic

Cu o creștere a suprafeței de contact a substanțelor care reacţionează, viteza reacției chimice:

1) scade

2) crește

3) nu se schimbă

4) se modifică periodic

Odată cu creșterea concentrației de reactanți, viteza reacției chimice:

1) scade

2) crește

3) nu se schimbă

4) se modifică periodic

Pentru a crește viteza de reacție chimică
2CuS (tv.)+ 3O2 (G.) = 2CuO (televizor.) + 2SO2 (G.) + Qnecesar:

1) crește concentrația de SO2

2) reduce concentrația de SO2

3) reduceți temperatura

4) crește finețea CuS

În condiții normalela cea mai mică vitezăexistă o interacțiune între:

3) Zn și HCI (soluție 10%)

4) Mg și HCI (soluție 10%)

Cu o creștere a temperaturii de la 10 la 30 ° C, viteza de reacție, al cărei coeficient de temperatură = 3:

1) crește de 3 ori

2) crește de 9 ori

3) scade de 3 ori

4) scade de 9 ori

Evaluarea muncii de testare:

Răspunsuri la test:

Fără erori - „5”

1-2 erori - „4”

3 erori - „3”

Teme pentru acasă:

§13, p. 135-145.

O.S. Gabrielyan, G. G. Lysova. Chimie. Clasa a 11a. Manual pentru instituțiile de învățământ. Ediția a XI-a, stereotipată. M .: Dropia, 2009.

Pentru reacție, substanțele au fost luate la o temperatură de 400C, apoi au fost încălzite la 70C. Cum se va schimba viteza unei reacții chimice dacă coeficientul său de temperatură este 2?

Cum se va schimba viteza reacției conform ecuației 2NO + O2 = 2NO2 dacă concentrația ambelor substanțe crește de 3 ori.

Data _____________ Clasa _______________
Temă: Conceptul vitezei unei reacții chimice. Catalizatori. Echilibru chimic
Obiectivele lecției: să repete și să consolideze cunoștințele despre reacții reversibile, echilibru chimic; pentru a-și forma idei despre catalizatori și cataliză.

În timpul orelor

1. Momentul organizatoric al lecției. 2. Învățarea de noi materiale Sunteți familiarizat cu conceptul de „viteză” de la un curs de fizică. În termeni generali, viteza este o cantitate care arată cum se modifică orice caracteristică pe unitatea de timp.Viteza unei reacții chimice este o valoare care arată cum se modifică concentrațiile substanțelor inițiale sau ale produselor de reacție pe unitatea de timp. Pentru a estima rata, este necesară modificarea concentrației uneia dintre substanțe.1. De cel mai mare interes sunt reacțiile care au loc într-un mediu omogen (omogen).Sisteme omogene (omogene) - gaz / gaz, lichid / lichid - reacțiile sunt în întregime. Din punct de vedere matematic, viteza unei reacții chimice omogene poate fi reprezentată folosind formula:
2. Pentru o reacție eterogenă, viteza de reacție este determinată de numărul de moli de substanțe intrăți în sau formați ca urmare a reacției pe unitatea de timp pe unitatea de suprafață:Sisteme eterogene (eterogene). - solid / lichid, gaz / solid, lichid / gaz - reactiile au loc la interfata. Prin urmare, viteza unei reacții chimice arată modificarea cantității substanțe pe unitate de timp, pe unitate de volum sau pe unitate de interfață. Dependența vitezei de reacție de diverși factori

Condiții

Legea acțiunii în masă Viteza unei reacții chimice este direct proporțională cu produsul concentrațiilor reactanților. Odată cu creșterea concentrației a cel puțin uneia dintre substanțele care reacţionează, viteza reacției chimice crește în conformitate cu ecuația cinetică.
Luați în considerare ecuația generală a reacției: aA + bB = cC + dD, unde A, B, C, D - gaze, lichidePentru această reacție, ecuația cinetică ia forma:

Motivul creșterii vitezei este o creștere a numărului de ciocniri ale particulelor care reacţionează datorită creșterii particulelor pe unitatea de volum.

Reacțiile chimice care apar în sisteme omogene (amestecuri de gaze, soluții lichide) se desfășoară datorită ciocnirii particulelor. Cu toate acestea, nu fiecare ciocnire a particulelor de reactiv duce la formarea de produse. Doar particule cu energie crescută -particule active, sunt capabili să efectueze actul unei reacții chimice. Pe măsură ce temperatura crește, energia cinetică a particulelor crește și numărul de particule active crește; prin urmare, reacțiile chimice la temperaturi ridicate au loc mai repede decât la temperaturi scăzute. Dependența vitezei de reacție de temperatură este determinată de regula Van't Hoff:când temperatura crește la fiecare 10 ° C, viteza de reacție crește de 2-4 ori.

Regula Van't Hoff este aproximativă și este aplicabilă doar pentru o estimare aproximativă a efectului temperaturii asupra vitezei de reacție.

Catalizatorii sunt substanțe care măresc viteza unei reacții chimice.Aceștia interacționează cu reactivii pentru a forma un compus chimic intermediar și sunt eliberați la sfârșitul reacției.
Efectul catalizatorilor asupra reacțiilor chimice se numeștecataliză ... În funcție de starea de agregare în care se află catalizatorul și reactanții, ar trebui să distingem între:
cataliză omogenă (catalizatorul formează un sistem omogen cu reactanții, de exemplu, un amestec de gaze);
cataliză eterogenă (catalizatorul și reactanții sunt în faze diferite; cataliza are loc la interfață).

Substanță care încetinește viteza de reacție

1. Printre toate reacțiile cunoscute, există reacții reversibile și ireversibile. La studierea reacțiilor de schimb ionic, au fost enumerate condițiile în care acestea se desfășoară până la sfârșit. ( ). Sunt cunoscute și reacții care nu ajung până la capăt în condițiile date. Deci, de exemplu, când dioxidul de sulf se dizolvă în apă, are loc reacția: SO 2 + H 2 O→ H 2 ASA DE 3 ... Dar se dovedește că într-o soluție apoasă se poate forma doar o anumită cantitate de acid sulfuros. Acest lucru se datorează faptului că acidul sulfuros este fragil și are loc reacția opusă, adică. descompunerea în oxid de sulf și apă. Prin urmare, această reacție nu ajunge până la sfârșit, deoarece două reacții apar simultan -Drept (între oxid de sulf și apă) șiverso (descompunerea acidului sulfuros). ASA DE 2 + H 2 O↔ H 2 ASA DE 3 . Se numesc reacții chimice care se desfășoară în condiții date în direcții reciproc opuse reversibil.
2. Deoarece viteza reacțiilor chimice depinde de concentrația substanțelor care reacţionează, atunci la început viteza reacției directe( υpr ) ar trebui să fie maximă,și viteza de reacție (υ arr ) este egal cu zero. Concentrația reactanților scade în timp, iar concentrația produselor de reacție crește. Prin urmare, viteza reacției înainte scade, iar viteza reacției inversă crește. La un anumit moment în timp, ratele reacțiilor directe și inverse devin egale:
În toate reacțiile reversibile, viteza reacției directe scade, viteza reacției inverse crește până când ambele viteze devin egale și se stabilește o stare de echilibru: υ pr = υ arr Starea sistemului la care viteza reacției directe este egală cu viteza reacției inverse se numește echilibru chimic. Într-o stare de echilibru chimic, raportul cantitativ dintre reactanți și produșii de reacție rămâne constant: câte molecule de produs de reacție se formează pe unitatea de timp, așa că multe dintre ele se descompun. Cu toate acestea, starea de echilibru chimic se menține atâta timp cât condițiile de reacție rămân neschimbate: concentrație, temperatură și presiune. Cantitativ, este descrisă starea de echilibru chimiclegea maselor în acţiune. În echilibru, raportul dintre produsul concentrațiilor produselor de reacție (în puteri ale coeficienților lor) și produsul concentrațiilor reactivilor (tot în puterile coeficienților lor) este o valoare constantă care nu depinde de valoarea inițială. concentraţiile de substanţe din amestecul de reacţie.Această constantă se numeșteconstanta de echilibru - k Deci pentru reactie: N 2 (D) + 3 H 2 (G)↔ 2 NH 3 (G) + 92,4 kJconstanta de echilibru se exprimă astfel:υ 1 = υ 2 υ 1 (reacție directă) = k 1 [ N 2 ][ H 2 ] 3 , Unde - concentrația molară de echilibru, = mol / l υ 2 (părere) = 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 – constanta de echilibru . Echilibrul chimic depinde - de concentrație, presiune, temperatură. Principiu determină direcția echilibrului de amestecare:Dacă a fost exercitată o influență externă asupra unui sistem aflat în echilibru, atunci echilibrul din sistem se va deplasa în direcția opusă acestei influențe. 1) Efectul concentrării - dacă se măreşte concentraţia substanţelor iniţiale, atunci echilibrul se deplasează spre formarea produşilor de reacţie.De exemplu, K p = k 1 / k 2 = [ NH 3 ] 2 / [ N 2 ][ H 2 ] 3 Când se adaugă la amestecul de reacție, de exemplu azot, adică concentrația reactivului crește, numitorul din expresia pentru K crește, dar întrucât K este o constantă, și numărătorul trebuie să crească pentru a îndeplini această condiție. Astfel, cantitatea de produs de reacție crește în amestecul de reacție. În acest caz, se vorbește despre o deplasare a echilibrului chimic la dreapta, spre produs. Astfel, o creștere a concentrației de reactivi (lichizi sau gazoși) se deplasează către produse, adică. spre o reacție directă. O creștere a concentrației produselor (lichide sau gazoase) deplasează echilibrul către reactanți, adică. în direcția reacției inverse. O modificare a masei unui solid nu modifică poziția de echilibru. 2) Influența temperaturii - o crestere a temperaturii deplaseaza echilibrul catre o reactie endotermica.A) N 2 (D) + 3 H 2 (G) ↔ 2 NH 3 (G) + 92,4 kJ (exotermic - degajare de căldură) Pe măsură ce temperatura crește, echilibrul se va deplasa către reacția de descompunere a amoniacului ( ← ) b) N 2 (D) + O 2 (G) ↔ 2 NU (G) - 180,8 kJ (endotermic - absorbția căldurii) Pe măsură ce temperatura crește, echilibrul se va deplasa către reacția de formare NU ( → ) 3) Influența presiunii (numai pentru substanțele gazoase) - odata cu cresterea presiunii, echilibrul se deplaseaza spre formarea unor substante care ocupa un volum mai mic.N 2 (D) + 3 H 2 (G) ↔ 2 NH 3 (G) 1 V - N 2 3 V - H 2 2 V – NH 3 Odată cu creșterea presiunii ( P ): înainte de reacție 4 V substante gazoase → dupa reactie 2 V substanțele gazoase, prin urmare, echilibrul se deplasează spre dreapta ( → ) Cu o creștere a presiunii, de exemplu, de 2 ori, volumul gazelor scade de același număr de ori și, prin urmare, concentrația tuturor substanțelor gazoase va crește de 2 ori. K p = k 1 / k 2 = [ NH 3 ] 2 / [ N 2 ][ H 2 ] 3 În acest caz, numărătorul expresiei pentru K va crește cu 4 ori, iar numitorul este de 16 ori, i.e. egalitatea va fi încălcată. Pentru a-l restabili, concentrarea trebuie să crească. amoniac și scăderea concentrației azot și hidrogen. Echilibrul se va deplasa spre dreapta. Deci, cu o creștere a presiunii, echilibrul se deplasează către o scădere a volumului, cu o scădere a presiunii - spre o creștere a volumului. Modificarea presiunii nu are practic niciun efect asupra volumului substanțelor solide și lichide, adică. nu le modifică concentrarea. În consecință, echilibrul reacțiilor în care gazele nu sunt implicate este practic independent de presiune. ! Cursul unei reacții chimice este influențat de substanțe - catalizatori. Dar atunci când se folosește un catalizator, energia de activare a reacțiilor directe și inverse scade cu aceeași cantitate și, prin urmare, echilibrul nu se schimbă. 3. Consolidarea materialului studiat Sarcină Indicați cum va afecta:a) creșterea presiunii;b) creşterea temperaturii;c) o creștere a concentrației de oxigen pentru echilibrul sistemului: 2 CO (g) + O 2 (g) ↔ 2 CO 2 (g) + Q Soluție: a) Schimbarea presiuniischimbă echilibrul reacțiilor cu participarea substanțelor gazoase (g). Să determinăm volumele de substanțe gazoase înainte și după reacție prin coeficienți stoichiometrici:Pe principiul lui Le Chatelier,odată cu creșterea presiunii, schimbări de echilibruîn direcția de formare a substanțelor care ocupă un volum mai mic, prin urmare, echilibrul se va deplasa spre dreapta, adică. spre formarea CO 2 , spre reacția directă(→) . b) Conform principiului lui Le Chatelier,când temperatura crește, echilibrul se schimbăspre reacția endotermă (- Q ), adică în direcția reacției inverse - reacția de descompunere a CO 2 (←) de cand pe legea conservării energiei: Q- 2 CO (g) + O 2 (g) ↔ 2 CO 2 (g) + Qv) Cu o creștere a concentrației de oxigenechilibrul sistemului se schimbăspre obținerea CO 2 (→) de cand o crestere a concentratiei de reactivi (lichizi sau gazosi) se deplaseaza catre produse, i.e. spre o reacție directă. 4. Tema pentru acasă. A.14, Finalizați sarcina în perechiExemplul 1. De câte ori se va schimba viteza reacțiilor înainte și inversă în sistem: 2 SO 2 (g) + O 2 (g) = 2 SO 3 (g) dacă volumul amestecului de gaze se reduce de trei ori? În ce direcție se va deplasa echilibrul sistemului?Soluţie. Să desemnăm concentrația de reactanți: [ SO 2] = A, [Aproximativ 2] = b, [SO 3] = cu. Conform legii de acțiune a maselor, vitezav reacții directe și inverse înainte de schimbarea volumului:v pr = Ka 2 b v arr = LA 1 cu 2 . După reducerea volumului unui sistem omogen de trei ori, concentrația fiecărei substanțe care reacţionează va crește de trei ori: [ ASA DE 2 ] = 3 A , [O 2 ] = 3 b; [ ASA DE 3 ] = 3 cu ... La noi concentrații de viteză v’ reacție înainte și înapoi:v’ NS = LA (3 A ) 2 (3 b) = 27 Ka 2 bv’ arr = LA 1 (3 cu ) 2 = 9 LA 1 cu 2 Prin urmare:

În consecință, viteza reacției înainte a crescut de 27 de ori, iar invers - doar de nouă ori. Echilibrul sistemului s-a mutat spre educație ASA DE 3 . Exemplul 2. Calculați de câte ori va crește viteza reacției în faza gazoasă când temperatura crește de la 30 la 70 O C dacă coeficientul de temperatură de reacție este 2.Soluţie. Dependența vitezei unei reacții chimice de temperatură este determinată de regula generală Van't Hoff, conform formulei:Prin urmare, viteza de reacție νТ 2 la o temperatură de 70 O Cu mai multă viteză de reacție νТ 1 la o temperatură de 30 O C de 16 ori.Exemplul 3. Constanta de echilibru a unui sistem omogen:CO (g) + H 2 O (g) = CO 2 (d) + H 2 (G)la 850 O С este egal cu 1. Calculați concentrațiile tuturor substanțelor aflate la echilibru dacă concentrațiile inițiale sunt: ​​[СО] ref = 3 mol/l, [H 2 O] ref = 2 mol/l.Soluţie. În echilibru, vitezele reacțiilor directe și inverse sunt egale, iar raportul constantelor acestor viteze este constant și se numește constanta de echilibru a sistemului dat:v pr = LA 1 [VIS 2 O]v arr = K 2 [CO 2 ] [N 2 ]
În starea problemei, sunt date concentrațiile inițiale, în timp ce în expresie LA R sunt incluse doar concentrațiile de echilibru ale tuturor substanțelor din sistem. Să presupunem că în momentul concentrației de echilibru [СО 2 ] R = NS mol/l. Conform ecuației sistemului, numărul de moli ai hidrogenului format va fi de asemenea NS mol/l. Pentru același număr de alunițe (NS mol/l) CO și H 2 O este cheltuită pentru educație NS moli de CO 2 si H 2 ... Prin urmare, concentrațiile de echilibru ale tuturor celor patru substanțe sunt:[CO 2 ] R = [H 2 ] R = NS mol/l; [CO] R = (3 – NS ) mol / l;[N 2 O] R = (2 – NS ) mol / L.Cunoscând constanta de echilibru, găsim valoarea NS și apoi concentrațiile inițiale ale tuturor substanțelor:

Astfel, concentrațiile de echilibru căutate sunt:[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.
Se încarcă ...Se încarcă ...