Химиялық реакция жылдамдығы. Реакция жылдамдығына әсер етуші факторлар. Зертханалық жұмыс №4 «Әр түрлі факторлардың: температура, концентрация, қысым реакция жылдамдығына әсерін зерттеу» . Химия, 10 сынып, дидактикалық материал, 1 сабақ.

1. Химиялық кинетика нені оқиды және оның практикалық мақсаты. Гомогенді және гетерогенді реакцияларға анықтама беріп, мысалдар келтіріңдер. Олардың жылдамдықтарын қалай табады?

2. u = ▲c/▲t мен u = ▲c/▲t белгіленген жылдамдықтар арасында қандай айырмашылық бар? Әрекеттесуші массалар заңына анықтама беріңдер. Осы заңға сәйкес теңдікте реакция жылдамдығының реакцияға түсетін заттардың табиғатына байланыстылығы көрсетілген бе? Химиялық реакциялар жылдамдығы қандай факторларға тәуелді?

3. Жылдамдық константасы деген не? Оның физикалық мәні неде және қандай факторларға тәуелді? Мына факторлардың қайсысы реакция жылдамдығының константасына әсер етеді: а) қысым өзгерісі; б) температура өзгерісі; в) реакция жүретін ыдыстың көлемі; г) жүйеде катализатордың болуы; д) реакцияласатын заттардың концентрациясының өзгерісі.

4. Берілген химиялық реакцияның жылдамдығын арттыратын және азайтатын әдістерді көрсетіңдер. Катализаторлар, ингибиторлар және каталитикалық реакциялар деген не? Гомогенді, гетерогенді катализдің мәні неде? Жүйеде катализатор болғанда неге реакция жылдамдығы артады?

5. Реакцияласатын заттардың молекулаларының соқтығысуы әр уақытта химиялық өзгеріске әкеле ме? Активті молекулалар деген не, басқа молекулалардан олардың айырмашылығы қандай? Химиялық реакциялардың активтену энергиясы деген не? Жүйедегі активті молекулалар үлесі активтену энергиясы мәніне тәуелді ме? Активтену энергиясының мәні химиялық реакция жылдамдығына қалай әсер етеді?

6. Химиялық реакциялар жылдамдығы температураға қалай байланысты? Химиялық реакция жылдамдығының температуралық коэффициенті деген не? Вант-Гофф ережесінің формуласы. Неге температураны жоғарылатса, жылдамдық артады? Қандай реакциялар жылдамдығы (эндотермиялық, экзотермиялық, кез келген) температураны көтергенде өседі?

7. 4НСІ + О₂ = 2СІ₂ + 2Н₂ О газ фазасында өтетін осы реакция үшін егер 3 есе: а) оттегі концентрациясын; б) хлорлы сутек концентрациясын; в) қысымды өсірсе, жылдамдық қалай өзгереді?

8. Мына химиялық реакциялар үшін жылдамдықтарының формуласын көрсетіңдер: 2NO + O₂ = 2NO₂; CaO + CO₂ =CaCO₃; 4NH₃ + 3O₂ = 2N₂ +6H₂O.

9. Мына теңдеу бойынша жүретін реакцияда 2А + 3В ® С, белгілі уақыт аралығында А затының концентрациясы 0,3моль/л азайса, В затының концентрациясы қалай өзгереді? Жауабы: 0,45моль/л азаяды.

10. Процесс басталмай тұрып реакцияға түсетін заттардың біреуінің концентрациясы 1,2моль/л болса, ал 50 минуттан соң 0,3моль/л болса, химиялық реакция жылдамдығы нешеге тең болады?

Жауабы: 0,018моль/л×мин.

11. Күкірт диоксиді оттегімен әрекеттескенде оттегі концентрациясы 1 сағат ішінде 0,25 моль/л –ге азайды. Сонда күкірт диоксидінің концентрациясы қалай өзгереді және орташа жылдамдық қаншаға тең?

Жауабы: 0,5моль/л – ге азайады; 0,25моль/л×сағ.

12. Сабындалу реакциясында сіркеэтил эфирінің алғашқы концентрациясы 0,02моль/л болған. 25 минуттан соң ол 0,0054моль/л болды, реакцияның орташа жылдамдығын есептеу керек. Жауабы: 5,84 ×10^-4 моль/л×мин.

13. Күкірт диоксиді мен оттегі әрекеттесу реакциясында олардың алғашқы концентрациялары сәйкесінше 1,6моль/л және 1,2 моль/л болған. 0,6моль/л SO₃ түзілген кезде бұл заттардың концентрациясы қанша болады?

Жауабы: 1,0 және 0,9моль/л.

14. СО + Н₂О(г) ® СО₂ + Н₂ және MnO₂ + 4HCI (г) ® MnCI₂ + CI₂ реакциялары үшін реакция жылдамдықтарын сәйкесінше 36 және 16 есе өсіру үшін қысымды қалай өзгертеді? Жауабы: 6 және 2 есе.

15. А + В ® АВ реакциясы үшін реакция жылдамдығының константасын табу керек, егер А және В заттарының концентрациясы сәйкесінше 0,05 және 0,01моль/л болса, ал реакция жылдамдығы 5×10^-5моль/л×мин.

Жауабы: 0,1моль/л×мин.

16. 3А + В ® 2С + ▲ реакциясы үшін біраз уақыт өткен соң А, В, С заттарының концентрациялары сәйкесінше 0,03; 0,01; 0,008моль/л болды. А және В заттарының алғашқы концентрациялары қанша?

Жауабы: 0,042 және 0,014моль/л.

17. СО + СІ₂ ® СОСІ₂ жүйесінде СО концентрациясын 0,03моль/л-ден 0,12моль/л-ге, ал СІ₂ концентрациясын 0,02моль/л-ден 0,06моль/л-ге көтерсе, тура реакция жылдамдығы қаншаға көбейеді? Жауабы: 12 есе.

18. 2NO + O® 2NO₂ реакциясының жылдамдығы қалай өзгереді, егер а. жүйенің қысымын 3 есе көтерсе; б. жүйенің көлемін 3 есе азайтса; в. NO концентрациясын 3 есе көбейтсе?

Жауабы: а) 27 есе өседі; б) 27 есе өседі; в) 9 есе өседі.

19. Температураны 30градусқа көтергенде реакция жылдамдығы 64 есе өссе, температуралық коэффициент нешеге тең болады? Жауабы: 4.

20. Реакцияның температуралық коэффициенті 2,3 болса, температураны 25градусқа көтергенде, реакция жылдамдығы неше есе артады? Жауабы: 8 есе.

21. Егер реакция 150°С температурада 16 минутта аяқталатын болса, онда а) 200°С; б) 80°С температураларда қанша уақытта аяқталады, g = 2,5.

Жауабы: 9,8 с; 162 сағ. 46 минут.

22. Егер g = 2,5 болса, а) температураны 60°-тан 100°С-қа көтергенде; б) 50°-тан 30°С-қа төмендеткенде, жылдамдық қалай өзгереді?

Жауабы: а) 39 есе артады; б) 6,25 есе кемиді.

23. 25°С температурада өтетін реакция үшін активтену энергиясын

4кДж/моль санға азайтса, реакция жылдамдығы неше есе артады?

Жауабы: 5 есе.

24. Егер температураны 290К-дан 300К температураға көтергенде, реакция жылдамдығы 2 есе артса, реакцияның активтену энергиясы нешеге тең болады? Жауабы: 49,9кДж /моль.

25. 280К температурадағы реакция жылдамдығынан 300К температурадағы реакция жылдамдығы 10 есе көп болса, реакцияның активтену энергиясының мәні қанша? Жауабы: 80,3кДж/моль.

26. О₃ + NO ® O₂ + NO₂ теңдеуі бойынша жүретін реакция үшін активтену энергиясы 10 кДж /моль, егер температураны 27-ден 37°С көтерсе, реакция жылдамдығы неше есе өзгереді? Жауабы: 1,14 есе.

27. Реакцияның жылу эффектісі оның активтену энергиясына тәуелді ме? Реакция жылдамдығының температуралық коэффициенті оның активтену энергиясының мәніне тәуелді ме? Жауаптарыңды дәлелдеңдер.

28. Реакция жылдамдығы константасының мәні а) катализаторды өзгертсе;

б) реакцияға түсетін заттардың концентрациясын өзгертсе, өзгере ме?

29. 20°С температурада реакция жылдамдығының константасы 10^-4 мин^-1, ал 50°С - 8×10^-4 мин^-1 болса, оның g мәні қанша болады? Жауабы: 2.

30. 25°С температурада екі реакция бірдей жылдамдықпен жүрсе, g₁ = 2,0 және ал g₂ = 2,5 болса (І және ІІ реакциялар үшін), 95°С болғандағы осы реакциялардың жылдамдықтарының қатынасы қанша болады?

Жауабы: u₂/u₁ = 4,77.