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