Химия пәніне арналған оқу-әдістемелік материалдар
жүктеу/скачать 5,02 Mb.
|
- Бұл бет үшін навигация:
- Мысал 1
| Температура әсері. Заттар әрекеттесу үшін олардың молекулалары кездесіп, түйісуі керек. Температураны көтергенде молекулалардың қозғалыс жылдамдығы артады, олардың кездесуі де артады. Тәжірибе жүзінде температураны 10 өсіргенде реакцияның жылдамдығы 2 – 4 есе артатындығы анықталған (Вант-Гофф ережесінің дұрыстығы дәлелденген): Т2 = Т1 Т2 – Т1 /10 , - температуралық коэффициент, көптеген реакциялар үшін 2 – 4 арасында болады.
Мысал 1: =2,8 болса, температураны 20 – дан 75С көтерсе, реакция жылдамдығы неше есе артатынын есептеу керек. Шешуі: Т2 – Т1 = 55С, сонда 2 /1 = 2,855/10 = 2,85,5 , lg2 /1 = 5,5lg2,8 = 5,50.447 = 2,458, одан 2 / 1 = 287, яғни реакция жылдамдығы 287 есе артады. Реакция молекулалар түйіскен сайын жүрмейді , тек актив молекулалар ғана ,яғни энергия қоры көп болатын молекулалар , әрекеттеседі. Заттардағы актив молекулалар саны сол заттың қасиетіне байланысты, температураны көтергенде жалпы молекулалардың кинетикалық энергиясы өседі, сонда актив молекулалар саны да артады, молекулалардың түйісуі де көбейеді, сондықтан реакция жылдамдығы да артады. Реакцияға түсетін заттардың бір моліндегі молекулалардың барлығын актив молекулаға айналдыру үшін жұмсалатын энергияны активтендіру энергиясы деп атайды , оны кДж/моль бірлігімен көрсетеді. Бұл энергия көп болған сайын , ондай энергиясы бар актив молекулалар аз болады, сондықтан реакция баяу жүреді. Реакция жылдамдығы константасының активтендіру энергиясына (Е а ) байланыстылығын Аррениус теңдеуі арқылы көрсетуге болады: k = Z.P eE a / RT , Z – көлем бірлігінде бір секундта соқтығысатын молекулалар саны . Активтену энергиясы теңдеуде дәреже көрсеткішінде тұрғандықтан, оның азғана ғана азаюы реакция жылдамдығын бірсыпыра жоғарылатады. Мысал 2: катализатор қатысынсыз жүрген реакцияның активтену энергиясы 75,24 кДж /моль болса, катализатор қатысында – 50,14 кДж /моль болған. Реакция 25С температурада ктатализатор қатысында жүргенде жылдамдығы неше есе артады? Шешуі: катализатор қатысынсыз активтену энергиясы Е а , катализатор қатысында - Е а деп белгіленсе, сәйкесінше реакция жылдамдығының константалары k және k . Аррениус теңдеуін пайдаланып k /k = e E a /RT / e Ea / RT = e ( Ea E a) /RT жазсақ, одан lg k / k = Ea - E a / 2.30 RT, бұл теңдеудегі энергияны джоульмен алып, Т = 298 К десе, lg k / k = (75,24 – 50,14)103 / 2,30 8,314 298 = 4,40 , сонда k /k = 2.5 104 болады. Сонымен, активтену энергиясын 25,1 кДж азайтса, реакция жылдамдығы 25 мың есе көбейеді. жүктеу/скачать 5,02 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|