ЕГЭ по химии - задание 18

Егэ по химии задание 18

План

Скорость реакции, ее зависимость от различных факторов

Скорость химической реакции  

Скорость химической реакции  —  изменение количества одного из реагирующих веществ в единицу времени. Скорость химической реакции занимает разный промежуток времени при определенных условиях. Например, в водных растворах они проходят быстрее, чем на твердых поверхностях. Самые быстрые процессы случаются во время взрыва смесей газов. Понятие скорости реакции описывает изменение количества реагента и продукта реакции за промежуток времени. В зависимости от условий протекания реакции разделяют гомогенные и гетерогенные процессы.

Гомогенные и гетерогенные химические реакции

Гомогенные реакции протекают в однородно среде: газообразной или водной. Взаимодействие реагентов происходит не точечно, а во всем объеме. Скорость для такой реакции рассчитывают по формуле: 

Δn : ΔtV = V гомогенная ,

n  – обозначает разницу количества исходного (редко продукта) вещества в молях,

t  – временной отрезок, за который прошла реакция,

V  – объем газа.

Отношение химического количества вещества к объему, выражают как концентрацию ∆с. Следовательно, формула приобретает упрощенный вид:

Δc : Δt = v гомогенная

Такая формула подходит для реакций, где все вещества находятся в одинаковом агрегатном состоянии, например: газы, жидкости.

Гетерогенные реакции характеризуются процессами, происходящими на поверхности соприкосновения двух веществ, находящихся в разных агрегатных состояниях. Например, между газом и жидкостью, газом и твердым веществом, жидкостью и твердым веществом, двух несмешивающихся жидкостей. Для такого процесса характерна формула:

Δc : ΔtS = моль : с*м 2 =  v  гетерогенной, где

S  – площадь соприкосновения реагентов,

t  – время, за которое протекает процесс,

c  – концентрация реагирующих веществ.

Расчет по формуле имеет погрешности. Для процессов соблюдают определенные условия протекания: температуру, концентрацию, площадь, катализатор. При их изменении происходит влияние на скорость химической реакции.

Температура

Повышение температуры ускоряет химический процесс. Это изменение описывает правилом Вант-Гоффа, оно говорит:

• Поднятие температуры на 10°С вызывает ускорение химической реакции в 2-4 раза. Скорость увеличивается с каждыми 10 единицами температуры.

Внутри пробирки молекулы из-за увеличения температуры не увеличивают подвижность. Но начинают постоянно ударятся друг о друга, за счет чего процесс проходит быстрее. Это правило описывают формулой:

v_ { t1 } y \frac { t_2 — t_1 } { 10 } =v_ { t2 } ,  vt 1​ y 10 t 2​—  t 1​​= vt 2​, где

v t1  – исходная скорость реакции,

v t2   – конечная скорость процесса,

у  –коэффициент, который рассчитывается для каждой реакции,

10 – показывает увеличение на каждые 10°С.

Это правило не всегда работает, так как некоторые вещества способны испарятся при увеличении температуры, а также полностью разлагаться или расщепляется.

Экзотермические и эндотермические реакции

Экзотермические реакции сопровождаются выделением большого количества тепла. Процесс легко и быстро проходят. Все окислительно-восстановительные реакции выделяют много тепла. Оно представляет собой энергию и записывается как +Q. 

Эндотермические, наоборот, требуют получения большого количества энергии от внешних факторов. Чтобы такие реакции протекали, реагенты долго нагревают. Они протекают медленно и долго, имеют обозначение в виде –Q.

Влияние температуры на такие системы по-разному сказывается на скорости: при увеличении температуры в экзотермических реакциях скорость будет падать и наоборот, в эндотермических  - увеличение скорости.

Концентрация реагирующих веществ

При увеличении концентрации исходных реагентов увеличивается столкновение молекул, благодаря чему скорость химической реакции увеличивается. Этот правило описывает закон действующих масс:

Скорость химической реакции пропорциональна произведению концентраций реагентов, возведенных в степень равную коэффициентам перед этими веществами.

Правило выражается в виде формулы:  k 1 С H х С j У =v , где

k 1  –коэффициент пропорциональности, константа;

с  – концентрация вещества,

x  и  y  – коэффициенты из реакции, стоящие перед веществами H и J.

Этот закон не учитывает концентрации реагентов, находящих в твердом состоянии, так как их показатели постоянные. Реакция протекает на отведенной поверхности, где концентрация не меняется.

Действие катализатора

Катализаторы  – это вещества, которые способствуют увеличению скорости химической реакции, прокладывают правильный путь к концу процесса. Использование катализаторов называется катализом. Выделяют два вида:

Гетерогенным. Катализатор и реагент находятся в разных агрегатных состояниях.

Гомогенным. Катализатор и реагент находятся в разных агрегатных состояниях.

Эти вещества используются в промышленности, бывают разной природы: ферменты, газы, твердые вещества, ингибиторы.

Природа реагирующих веществ

Природа реагентов зависит от энергии активации – минимальный запас энергии, который сохраняет молекула, чтобы произошло соприкосновение с другой молекулой.

Значение влияет на скорость химической реакции:

Энергия активации маленькая (менее 50 кДж) – скорость увеличивается, реакция протекает быстро, так как столкновение частиц происходит легко.

Энергия активации большая (более 120 кДж) – химическая реакция происходит медленно, так как количество столкновений невысокое.

Скорость активации с промежуточными значениями характеризуется средней скоростью реакции. Половина частиц активно сталкивается, а вторая половина находится в спокойном состоянии.

Поверхность соприкосновения реагирующих веществ

Чем больше площадь исходного реагента, тем меньше скорость химической реакции. Например, вещества в виде порошка растворяются быстрее, чем твердые. Это также зависит от состояния кристаллической решетки, состояния ионов.

Задание для подготовки к егэ

Из предложенного перечня внешних воздействий выберите все воздействия, которые приводят к уменьшению скорости реакции этилена с водородом.

1) понижение температуры

2) увеличение концентрации этилена

3) использование катализатора

4) уменьшение концентрации водорода

5) повышение давления в системе

Ответ: 14.

Пояснение

Задание для подготовки к егэ

Из предложенного перечня выберите все  неверные  утверждения относительно катализаторов.

1) Катализаторы участвуют в химической реакции

2) Катализаторы входят в состав продуктов реакции

3) Катализаторы смещают химическое равновесие

4) Катализаторы изменяют скорость реакции

5) Катализаторы ускоряют как прямую, так и обратную реакцию

Неверно второе и третье утверждение, т. к. катализатор не смещает равновесие в системе, он изменяет скорость как прямой так и обратной реакции, а также катализатор не входит в состав продуктов реакции.

Ответ: 23.

Домашняя работа

Вариант № 5510450

Ссылка - https:// chem-ege.sdamgia.ru/test?id=5510450