Ермолаева, Н.Н. Двуличанская ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ НЕОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ Методические указания к решению задач по курсу «Неорганическая химия» Москва Издательство МГТУ им. <...> Укажите размерность константы скорости для каждой реакции. <...> Скорость реакции определяется основным постулатом химической кинетики (или законом действующих масс), согласно которому скорость реакции при постоянной температуре 4 пропорциональна произведению концентраций реагирующих веществ в некоторых степенях, определяемых опытным путем и называемых порядками реакций по каждому веществу: nm rk A B C C , (1.1) или, принимая во внимание, что концентрация и парциальное давление i-го компонента реакции связаны зависимостью Pi = = CiRT, r kPA P n B , m (1.2) где r – скорость гомогенной реакции; k – константа скорости; AC , C B – концентрации реагирующих веществ; AP , BP – парциальные давления реагирующих веществ; n – порядок реакции по веществу А; m – порядок реакции по веществу В. <...> Константа скорости данной реакции k = 5·10–4 л/(моль·мин) при температуре 1173 K. <...> Денатурация некоторого вируса является реакцией первого порядка с энергией активации 630 кДж/моль. <...> Поскольку скорости и константы скорости – пропорциональные величины, можно записать kk/ 0,5(2) 0,5(1) 21 , где k1 и k2 – константы скорости реакции при температуре 30 и 35 °С соответственно. <...> Рассчитайте начальную скорость реакции и время полупревращения, если концентрации реагентов одинаковы и равны 10–5 моль/л, а константа скорости реакции составляет 10–4 моль–1·л·с–1. <...> Так как реакция имеет второй порядок, согласно закону действующих масс (1.1) рассчитываем начальную скорость реакции по уравнению r kC 0 0 = 10– 4·(10–5)2 = 10–14 моль/(л·с). <...> 2 Кинетическое уравнение реакции второго порядка при условии равенства начальных концентраций реагентов имеет вид k t C C 1 2 0 где k2 – константа скорости реакции второго порядка; C <...>
Теоретические_основы_неорганической_химии.pdf
УДК 546
ББК 24.1
Е74
Рецензент С.В. Котомин
Ермолаева В.И.
Е74
Теоретические основы неорганической химии: метод. указания
/ В.И. Ермолаева, Н.Н. Двуличанская. – М.: Изд-во МГТУ
им. Н.Э. Баумана, 2011. – 61, [3] с. : ил.
Методические указания содержат примеры решения различных
типовых задач по химической кинетике, химической термодинамике,
электрохимии, предлагаемых в МГТУ им. Н.Э. Баумана
при защите лабораторных работ, на рубежном контроле, зачете и
экзамене.
Для студентов специальностей 280101 «Безопасность жизнедеятельности
в техносфере» и 280201 «Охрана окружающей среды
и рациональное использование природных ресурсов» МГТУ им.
Н.Э. Баумана. Также могут быть полезны преподавателям общей и
неорганической химии технических университетов.
Рекомендовано Учебно-методической комиссией факультета
«Фундаментальные науки».
УДК 546
ББК 24.1
МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2011
Стр.2
ОГЛАВЛЕНИЕ
Предисловие ................................................................................................. 3
1. Скорость химической реакции ................................................................ 4
1.1. Закон действующих масс. Константа скорости .......................... 4
1.2. Кинетические уравнения реакций первого и второго порядков
................................................................................................... 7
2. Энергетика и направление химической реакции .................................. 12
2.1. Тепловой эффект реакции. Стандартные энтальпия и внут1.3.
Влияние температуры на скорость химической реакции.
Энергия активации ........................................................................ 10
ренняя энергия .............................................................................................. 12
2.2. Термохимические циклы .............................................................. 14
2.3. Направление реакции в изолированной системе. Стандартная
энтропия реакции .......................................................................... 15
2.4. Направление реакции в закрытой системе. Стандартная энергия
Гиббса реакции ....................................................................... 18
2.5. Расчет константы равновесия реакции по изменению стандартной
энергии Гиббса .............................................................. 21
2.6. Зависимость константы равновесия реакции от температуры.
Уравнение изобары химической реакции ................................... 22
4. Электрохимические процессы ................................................................ 38
4.1. Направление протекания окислительно-восстановительной
реакции ......................................................................................... 38
Задачи для самостоятельного решения ...................................................... 52
Литература .................................................................................................... 60
4.2. Процессы в гальваническом элементе ......................................... 41
4.3. Процессы при электролизе ........................................................... 44
4.4. Электрохимическая коррозия ....................................................... 47
3. Химическое равновесие ........................................................................... 24
3.1. Равновесие в гомогенной системе ............................................... 24
3.2. Равновесие в гетерогенной системе ............................................. 28
3.3. Равновесие в растворах слабых электролитов ............................ 31
3.4. Гетерогенное равновесие в электролитах. Условие выпадения
осадка ............................................................................................. 34
2.7. Определение направления реакции в состоянии, отличающемся
от стандартного. Уравнение изотермы химической
реакции .......................................................................................... 23
61
Стр.61