Гипермаркет знаний>>Химия>>Химия 8 класс>> Химия: Скорость химических реакций

Мы уже познакомились с основными типами химических реакций, научились отличать их от физических явлений по определенным признакам, производить расчеты по химическим уравнениям. Мы убедились, что свойства веществ, вступивших в реакцию, отличаются от свойств образовавшихся веществ.
Однако настало время поговорить о продолжительности химических реакций, то есть о протекании химического процесса во времени, за которое он происходит. Известно, что одни химические реакции протекают за малые доли секунды, другие же — за минуты, часы, дни. Например, практически мгновенно протекают реакции, которые сопровождаются взрывным эффектом: горение пороха, воспламенение горючей смеси в двигателе внутреннего сгорания автомобиля. При сливании растворов хлорида бария и серной кислоты мгновенно образуется белый осадок сульфата бария:

Наоборот, реакция ржавления железа (коррозия) идет так медленно, что проследить за ее результатами можно лишь по истечении длительного времени.

Одна и та же реакция может в одних условиях протекать быстро, а в других — медленно. Например, процесс окисления серебра или меди на воздухе тянется годами, а в присутствии озона проходит чрезвычайно быстро. Чтобы характеризовать быстроту течения химической реакции, пользуются понятием скорость химической реакции, которая обозначается латинской буквой v.

Скорость химической реакции определяется изменением концентрации одного из реагирующих веществ или одного из продуктов реакции в единицу времени.

Запишем формулу, по которой можно найтн скорость реакции:

где с2 и с1 — молярные концентрации реагирующих или образующихся веществ, соответственно, в момент времени t2, t1. Если скорость реакции характеризуют изменением молярной концентрации исходных (реагарующих) веществ, то t2>t1, а с2<с1 (концентрация исходного вещества убывает по мере протекания реакции). Так как скорость реакции имеет положительное значение, перед дробью следует поставить знак минус.

Количество вещества в единице объема называется его молярной концентрацией. Она измеряется в моль/л. Так как время измеряется в секундах (минутах, часах), то можно вывести и единицы измерения скорости химической реакции: 1 моль/л * с; 1 кмоль/м3 • мин и т. д.

Следовательно, чтобы определить, с какой скоростью протекает химическая реакция, нужно знать: а) какое количество вещества образуется (для продукта реакции) или расходуется (для исходного вещества); б) за какое время это происходит и в) в каком объеме протекает реакция.

Знание скоростей химических реакций имеет очень большое практическое и научное значение. Например, в химической промышленности от скорости химической реакции зависят размеры и производительность аппаратуры, количество вырабатываемого продукта и, в конечном итоге, зарплата работников и себестоимость продукции.

Раздел химии, изучающий скорость химической реакции, называется жылшческой кинетикой. Зная ее законы, человек получает возможность управлять химическими процессами, им требуемую скорость.

При рассмотрении вопросa о скорости реакции необходимо помнить, что реакции в химии делятся на гомогенные и гетерогенные. Реакции, которые протекают в однородной среде (нет поверхности раздела реагирующих веществ), например в си газов или в растворах, называются гомогенными (от греч. голо — «равный, одинаковый»). Гетерогенными называются реакции, которые идут между веществами в неоднородной среде (есть поверхность раздела реагирующих веществ). Например. На поверхности соприкосновения твердого вещества и жидкости, газа и жидкости, твердого вещества и газа и т. д. (от греч. гетеро - «разный, другой»).

Данное выше определение и соответствующая ему формула скорости химической реакции справедливы для гомогенных реакций.

Если реакция гетерогенная, то она может идти только на поверхности раздела реагирующих веществ. В этом случае скорость химической реакции Йудет определяться площадью поверхности соприкосновения реагирующих веществ.

Следовательно, для гетерогенных реакций одним Из факторов, которые определяют скорость химической реакции, является величина площади поверхности соприкосновения реагирующих веществ. Поэтому на производстве столь часто проводятся химические реакции в "кипящем слое". Твердое вещество для этой цели мелко дробят. Измельчают почти до состояния пыли, а затем черед него пропускают снизу второе вещество, как правило, газ. Прохождение его через мелкораздробленное первое вещество-peaгент сопровождается иллюзией кипения. Например, в «кипящем слое» осуществляется обжиг мелко измельченного серного колчедана при производстве серкой кислоты.

В лабораторных условиях зависимость скорости гетерогенной реакции от величины поверхности соприкосновения реагирующих веществ можно наблюдать на следующем опыте.

Опустите в одну пробирку гранулу цинка, а во вторую — порошок цинка такой же массы. Налейте в обе пробирки по 2 мл раствора соляной кислоты. В какой из пробирок реакция идет быстрее?

Другие факторы, от которых зависит скорость химической реакции, мы рассмотрим далее.

1. Скорость химической реакции.

2. Единицы скорости химической реакции

3. Химическая кинетика.

4. Гомогенные и гетерогенные химические реакции.

5. Кипящий слой

Известно, что для полнот гниения брошенной и лесу газеты потребуется год. для ржавления консервной банки десять лет, а стекло практически не разрушается и в течение столетий. Что можно сказать о скорости названных химических процессов? Какой практический вывод можно сделать из приведенных примеров?

В произведен иях художественной литературы часто встречается выражение «позеленевшая от времени бронзп». Является ли это утверждение верным? Обоснуйте свою точку зрения.

В сосуд вместимостью 3 л была помещена смесь 3 моль кислорода и водорода в отношении 1:2. Через 10 мин количество смеси уменьшилось до 0,6 моль. Какова была скорость реакции?

Что общего между понятиями скорость движения и скорость химической реакции?

Приведите примеры гомогенных и гетерогенных реакций из числа рассмотренных вами ранее.

_{дискуссионные вопросы по химии, картинки у уроку химии 8 класса, схемы ко всем предметам}

Содержание урока
 конспект урока                       
 опорный каркас  
 презентация урока
 акселеративные методы 
 интерактивные технологии 

Практика
 задачи и упражнения 
 самопроверка
 практикумы, тренинги, кейсы, квесты
 домашние задания
 дискуссионные вопросы
 риторические вопросы от учеников

Иллюстрации
 аудио-, видеоклипы и мультимедиа 
 фотографии, картинки 
 графики, таблицы, схемы
 юмор, анекдоты, приколы, комиксы
 притчи, поговорки, кроссворды, цитаты

Дополнения
 рефераты
 статьи 
 фишки для любознательных 
 шпаргалки 
 учебники основные и дополнительные
 словарь терминов                          
 прочие 

Совершенствование учебников и уроков
 исправление ошибок в учебнике
 обновление фрагмента в учебнике 
 элементы новаторства на уроке 
 замена устаревших знаний новыми 

Только для учителей
 идеальные уроки 
 календарный план на год  
 методические рекомендации  
 программы
 обсуждения


Интегрированные уроки

Если у вас есть исправления или предложения к данному уроку, напишите нам.

Если вы хотите увидеть другие корректировки и пожелания к урокам, смотрите здесь - Образовательный форум.