4. Влияние температуры на скорость химических реакций
Из качественных соображений понятно, что скорость реакций должна увеличиваться с ростом температуры, т.к. при этом возрастает энергия сталкивающихся частиц и повышается вероятность того, что при столкновении произойдет химическое превращение. Для количественного описания температурных эффектов в химической кинетике используют два основных соотношения - правило Вант-Гоффа и уравнение Аррениуса.
Правило Вант-Гоффа заключается в том, что при нагревании на 10 оС скорость большинства химических реакций увеличивается в 2div.gif (55 bytes) 4 раза. Математически это означает, что скорость реакции зависит от температуры степенным образом:
, (4.1)
где gamma.lc.gif (54 bytes) - температурный коэффициент скорости (gamma.lc.gif (54 bytes) = 2div.gif (55 bytes)4). Правило Вант-Гоффа является весьма грубым и применимо только в очень ограниченном интервале температур.
Гораздо более точным является уравнение Аррениуса, описывающее температурную зависимость константы скорости:
, (4.2)
где R - универсальная газовая постоянная; A - предэкспоненциальный множитель, который не зависит от температуры, а определяется только видом реакции; EA - энергия активации, которую можно охарактеризовать как некоторую пороговую энергию: грубо говоря, если энергия сталкивающихся частиц меньше EA, то при столкновении реакция не произойдет, если энергия превышает EA, реакция произойдет. Энергия активации не зависит от температуры.
Объяснение:
В заданиях 1 – 14 выберите один правильный ответ.
1) Углеводы, которые гидролизуются с образованием множества молекул моносахаридов -
А) сахароза и фруктоза Б) крахмал и гликоген В) целлюлоза и глюкоза
2) Общая формула спиртов: А) Сn(H2O)m Б) R - ОН В) С2n - 1
3) Вещество, применяемое для производства оружейных снарядов и проведения взрывчатых работ –
А) пироксилин Б) нитроглицерин В) пиротанин
4) Крахмал при взаимодействии с иодом окрашивается в ….
А) красный цвет Б) зеленый цвет В) синий цвет
5) Общая формула аминов: А) R-NH2 Б) R-N2 B) R-ON2
6) Маслянистая жидкость, ограниченно растворяемая в воде, кипящая при температуре 184°С:
А) Бромбензол Б) Анилин В) Амид
7) Реакция, характерная для аминов: А) Разложение Б) этерификация В) горение
8) Углеводороды с формулой СnH2n+2 –
а) алкены б) алкины в) алканы г) алкадиены
9) Вещества сходные по строению и свойствам –
а) изомеры б) гомологи в) атомы г) модели молекул
10) Представитель гомологического ряда алкана –
а) газ – метан б) кислород в) бутен – 2 г) пропин
11) Процесс гидратации – это
а) отщепление водорода б) присоединение водорода
в) присоединение воды
12) Органическим веществом является:
а) вода б) гидроксид натрия в) глюкоза г) серная кислота
13) Гидридом является
А) CaH2 Б) Ca(OH)2 В) CaO Г) CaS
14) Вещество с молекулярным типом кристаллической решетки –
А) кремнезем Б) лед В) поваренная соль Г) горный хрусталь
Задания 15 – 16 со свободным ответом.
15) Рассчитайте массу гидроксида натрия, необходимого для полной нейтрализации раствора, содержащего 175 г серной кислоты.
3,57 моль 1,785 моль
2NaOH + H2SO4 = Na2SO4 = 2H2O
Молярная масса серной кислоты 98 г/моль. 175 г серной кислоты соответствуют 175 г : 98 г/моль = 1,785 моль. Тогда по уравнению реакции количество вещества гидроксида натрия будет в 2 раза больше или 3,57 моль.
Вычислим массу гидроксида натрия: m(NaOH) = 40 г/моль ×3,57 моль = 142,8 г
16) Составьте уравнения реакций по приведенной схеме и укажите условия их осуществления:
Метан → ацетилен → бензол → хлорбензол → фенол
t
2СН4 > HC≡CH + 3H2
ацетилен
C акт, t
3 моль HC≡CH > C6H6
AlCl3 бензол
С6Н6 + Сl2> С6Н5-Сl + HCl
хлорбензол
С6Н5-Сl + NaOH = C6H5-OH + NaCl
фенол
Объяснение: