Міністерство освіти І науки України icon

Міністерство освіти І науки України




НазваМіністерство освіти І науки України
Сторінка4/5
Дата11.08.2012
Розмір0.6 Mb.
ТипЗакон
1   2   3   4   5
§ 8. Розрахунки за термохімічними рівняннями.

Розглянемо приклади використання термохімічних рівнянь для розрахунків.

Приклад 1. Використовуючи термохімічне рівняння: , розрахуйте масу вугляцю та об’єм кисню за нормальних умов, якщо під час реакції виділилося 788 кДж теплоти.


Дано:

Розв’язок







1. Визначимо кількість речовини вуглецю, що вступила в хімічну реакцію. Відповідно до рівняння реакції:








2. Визначимо масу вуглецю:



3. Визначимо кількість речовини і його об’єм:






Відповідь: ; .


Приклад 2. Використовуючи термохімічне рівняння: , розрахуйте кількість теплоти, що виділиться під час згорання кисню об’ємом 11,2 л (за нормальних умов).


Дано:

Розв’язок





1. Визначимо кількість речовини :





2. Відповідно до рівняння реакції розрахуємо кількість теплоти, що виділиться під час згоряння кисню кількістю речовини 0,5 моль:






Відповідь: під час згоряння кисню об’ємом 0,0112 м3 виділяється 192 кДж теплоти.


Завдання для самостійної роботи

  1. Використовуючи термохімічне рівняння , розрахуйте: 1) кількість теплоти, що виділиться під час одержання об’ємом 44,8 м3; 2) об’єм кисню, що вступив у хімічну реакцію (н.у.), якщо виділилося 3000 кДж теплоти.

  2. За термохімічним рівнянням: , розрахуйте: 1) кількість теплоти, що виділиться під час одержання об’ємом 1 л (н.у.); 2) кількість теплоти, що виділиться під час взаємодії 10 кг ; 3) об’єм , якщо виділилося 204,4 кДж теплоти.

  3. За термохімічним рівнянням: , розрахуйте: 1) об’єм кисню, що вступає в реакцію (н.у.), якщо виділилося 12,67 кДж теплоти; 2) масу , що утвориться, якщо виділилося253,42 кДж теплоти; 3) кількість теплоти, що виділиться під час взаємодії об’ємом 20 л.

§ 9. Закон Гесса.

Стандартні теплові ефекти хімічних реакцій обчислюють за законом Гесса.


^ Тепловий ефект хімічної реакції залежить тільки від природи і стану вихідних речовин та продуктів реакції, але не залежить від її шляху.


Приклад.

Розглянемо процес одержання СО2(г) із вуглецю та кисню. Цей процес можна здійснювати двома шляхами.

1. Однією стадією:



2. Двома стадіями:





.


Для обчислення ентальпій реакцій за стандартних умов ∆H298 необхідно знати ентальпії утворення реагуючих речовин і продуктів реакції fH0298. Ентальпії утворення речовин fH0298 надані в довідкових таблицях.

Нехай необхідно обчислити стандартну ентальпію реакції

n N + m M = d D + g G .

У цій реакції N і M – реагуючі речовини, а D і G – продукти реакції. Маленькі букви перед речовинами (n, m, d, g) – коефіцієнти.

Скористаємося наслідком закону Гесса:

Стандартна ентальпія хімічної реакції (∆H298) дорівнює різниці між сумою ентальпій утворення (∆fH0298) продуктів реакції і сумою ентальпій утворення вихідних речовин з врахуванням коефіцієнтів перед речовинами в рівнянні реакції;



.

Приклад.

Розрахуйте ентальпію хімічної реакції за стандартної (298 К) температури.

1. Урівнюємо рівняння реакції.



2. Запишемо загальну формулу для розрахунку ∆H298:

.

3. Необхідні для розрахунку значення ентальпій утворення (∆fH0298) речовин знайдемо в довідковій таблиці

(∆fH0298(CO)=-110,53 КДж/моль, (∆fH0298(SO2)=-296,90КДж/моль,

(∆fH0298(S2)=128,37КДж/моль, (∆fH0298(CO2)=-393,51 КДж/моль).

4. З урахуванням табличних значень і коефіцієнтів перед речовинами в рівнянні реакції розрахуємо ∆H298.

Кдж.


Запам’ятайте.

  1. значення ентальпій утворення слід використовувати з тим знаком, який наведений у таблиці;

  2. не можна проводити розрахунки, якщо в рівнянні реакції не поставлені коефіцієнти.


Ключові слова і терміни

Українські

Російські

Англійські

Французькі

Арабські

Наслідок

Следствие

consequence

consequence

نتيجة


Контрольні питання

  1. Сформулюйте закон Гесса.

  2. Сформулюйте наслідок закону Гесса.


Завдання для самостійної роботи

1. Розрахуйте ентальпію хімічних реакцій:

  1. 2H2(г)+CO(г)=CH3OH(г)

  2. 4HCl(г)+O2(г)=2H2O(г)+2Cl2(г)

  3. NH4Cl(Т)=HCl(г)+NH3(г)

  4. 2N2(г)+6H2O(г)=4NH3(г)+3O2(г)

  5. 4NO(г)+6H2O(г)=4NH3(г)+5O2(г)

  6. 2NO2(г)=2NO(г)+O2(г)

  7. Mg(OH)2(Т)=MgO(Т)+H2O(г)

  8. CaCO3(Т)=CaO(Т)+CO2(г)

  9. N2O4(г)=2NO2(г)

  10. Ca(OH)2(Т)=CaO(Т)+H2O(р)


Ентальпію утворення речовин візьміть в таблиці 1:

Таблиця 1 – Ентальпія утворення речовин

Речовина

ΔfHo298,

кДж/моль

Речовина

ΔfHo298,

кДж/моль

Речовина

ΔfHo298,

кДж/моль

Cl2

0

Са(ОН)2(т)

-985,12

NH3(г)

-45,94

O2

0

HCl(г)

-92,31

NH4Cl(т)

-314,22

S2(г)

128,37

H2O(т)

-291,85

NO(г)

91,26

СО(г)

-110,53

H2O(ж)

-285,83

NO2(г)

34,19

СО2(г)

-393,51

H2O(г)

-241,81

N2O4(г)

11,11

СаСО3(т)

-1206,83

MgO(т)

-601,49

SO2(г)

-296,90

СаО(т)

-635,09

Mg(OH)2(т)

-924,66

CH3OH(г)

-201,00



^ ІV. ХІМІЧНА КІНЕТИКА ТА РІВНОВАГА


§ 10. Швидкість хімічних реакцій

Хімічна кінетика – розділ хімії, що вивчає вплив різних факторів на швидкості та механізми хімічних реакцій.

Під механізмом хімічної реакції розуміють ті проміжні реакції, які перебігають під час перетворення вихідних речовин на продукти реакції.

Основним поняттям хімічної кінетики є поняття швидкості хімічної реакції. Залежно від системи, в якій перебігає реакція, визначення поняття швидкість реакції відрізняється.

Якщо реакція протікає між газоподібними речовинами або водними розчинами речовин, то швидкість W дорівнює зміні концентрації будь-якої з реагуючих речовин (ΔC) за одиницю часу (Δt)

.

Розмірність швидкості – моль/л  с.

Знак мінус у правій частині говорить про зменшення концентрації вихідної речовини.

Якщо реакція перебігає між речовинами, що знаходяться в різних агрегатних станах, то її швидкість (W) дорівнює зміні кількості будь-якої вихідної речовини (Δν) за одиницю часу (Δt) на одиницю площі поверхні розділу фаз (S)

.

Фазою називається однорідна частина системи, що має однаковий склад і властивості та відокремлена від інших частин системи поверхнями поділу.

Розрізняють гомогенні та гетерогенні системи.

Гомогенна система складається з однієї фази. Прикладами гомогенних реакцій є взаємодія газів (наприклад, азот з воднем) або у розчині (луги і кислоти).

Гетерогенна система складається з двох або більше фаз. Прикладом гетерогенної реакції може бути взаємодія металу з кислотою.


Залежно від механізму всі хімічні реакції класифікують на прості і складні.

Простими називаються реакції, що перебігають у одну стадію за рахунок одночасного зіткнення молекул, записаних у лівій частині рівняння.

Кожній реакції відповідає кінетичне рівняння, яке може бути встановлене виключно експериментальним шляхом.

Кінетичним рівнянням хімічної реакції називають математичну формулу, що зв'язує швидкість реакції з концентраціями речовин.

Для простих реакцій кінетичні рівняння відносно прості. Наприклад, для реакції

H2 + I2 = 2 HI

кінетичне рівняння має вигляд

,

де ^ W – швидкість реакції;

C(I2) та C(H2) – концентрації йоду і водню;

k – константа швидкості хімічної реакції;

dt – проміжок часу.

У простій реакції можуть брати участь одна, дві або, що зустрічається украй рідко, три молекули. Тому прості реакції класифікують на мономолекулярні, бімолекулярні і тримолекулярні реакції (рис. 2).







Мономолекулярна реакція

Бімолекулярна реакція



Тримолекулярна реакція


Рисунок 2 – Моно-, бі-, тримолекулярні реакції


^ Складні реакції перебігають в декілька стадій, причому всі стадії зв'язані між собою. Тому кінетичні рівняння складних реакцій громіздкіші, ніж простих реакцій. Наприклад, для складної реакції

H2 + Br2 = 2HBr

.

Складність кінетичного рівняння безпосередньо пов'язана з складністю механізму реакції.


Ключові слова і терміни

Українські

Російські

Англійські

Французькі

Арабські

Гетерогенна

Гетерогенная

heterogeneous

heterogene

غير متجانسة

Гомогенна

Гомогенная

homogeneous

homogene

متجانسة

Каталізатор

Катализатор

catalyst

cataliseur

محفز

Кінетика

Кинетика

kinetics

kinética

حركية

Механізм

Механизм

mechanism

mechanism

الية

Площа

Площадь

area

superficier

مساحة

Поверхня

Поверхность

surface

surface

السطح

Проміжок часу

Промежуток времени

time interval

period of time

interval de temps

متوسط الزمن

Ступінь

Степень

power

degrée

القوة , الأس

Фаза

Фаза

phase

phase

المرحلة

Фактор

Фактор

factor

facteur

عامل

Швидкість

Скорость

rate

vitesse

السرعة , رتبة


Контрольні запитання

  1. Що таке хімічна кінетика?

  2. Що розуміють під механізмом хімічної реакції?

  3. Сформулюйте поняття «швидкість хімічної реакції».

  4. Які реакції називаються: а) простими; б) складними.

  5. Що таке кінетичне рівняння хімічної реакції?


1   2   3   4   5

Схожі:

Міністерство освіти І науки України iconПоложення про нагородження нагрудним знаком "А. С. Макаренко" Міністерства освіти І науки України
Міністерству освіти І науки України Міністерство освіти І науки Автономної Республіки Крим, управління освіти І науки обласних, Київської...
Міністерство освіти І науки України iconПоложення про нагородження нагрудним знаком "Василь Сухомлинський" Міністерства освіти І науки України
Міністерству освіти І науки України Міністерство освіти І науки Автономної Республіки Крим, управління освіти І науки обласних, Київської...
Міністерство освіти І науки України iconПоложення про нагородження нагрудним знаком "Софія Русова" Міністерства освіти І науки України
Міністерству освіти І науки України Міністерство освіти І науки Автономної Республіки Крим, управління освіти І науки обласних, Київської...
Міністерство освіти І науки України iconРішення про нагородження Нагрудним знаком ухвалюється Колегією Міністерства освіти І науки України, затверджується наказом Міністра І публікується в газеті "Освіта України"
Міністерству освіти І науки України Міністерство освіти І науки Автономної Республіки Крим, управління освіти І науки обласних, Київської...
Міністерство освіти І науки України iconРішення про нагородження Нагрудним знаком ухвалюється Колегією Міністерства освіти І науки України, затверджується наказом Міністра І публікується в газеті "Освіта України"
Міністерству освіти І науки України Міністерство освіти І науки Автономної Республіки Крим, управління освіти І науки обласних, Київської...
Міністерство освіти І науки України iconРішення про нагородження Нагрудним знаком ухвалюється Колегією Міністерства освіти І науки України, затверджується наказом Міністра І публікується в газеті "Освіта України"
Міністерству освіти І науки України Міністерство освіти І науки Автономної Республіки Крим, управління освіти І науки обласних, Київської...
Міністерство освіти І науки України iconМіністерство освіти І науки україни 01135, м. Київ, проспект Перемоги
Міністерства освіти і науки України від 17. 04. 2009 року №341 «Про затвердження Плану дій щодо вдосконалення викладання дисципліни...
Міністерство освіти І науки України iconПоложення про нагородження нагрудним знаком "Петро Могила" Міністерства освіти І науки України
Міністерство освіти І науки Автономної Республіки Крим, управління освіти І науки обласних, Київської І севастопольської міських...
Міністерство освіти І науки України iconМіністерство освіти І науки україни пр. Перемоги
Міністерство освіти і науки Автономної Республіки Крим, управління (департаменти) освіти і науки обласних, Київської і Севастопольської...
Міністерство освіти І науки України iconМіністерство освіти І науки україни пр. Перемоги
Міністерство освіти і науки, молоді та спорту Автономної Республіки Крим, управління (департаменти) освіти і науки обласних, Київської...
Міністерство освіти І науки України iconМіністерство освіти І науки україни пр. Перемоги
Міністерство освіти і науки, молоді та спорту Автономної Республіки Крим, управління (департаменти) освіти і науки обласних, Київської...
Додайте кнопку на своєму сайті:
Документи


База даних захищена авторським правом ©zavantag.com 2000-2013
При копіюванні матеріалу обов'язкове зазначення активного посилання відкритою для індексації.
звернутися до адміністрації
Документи