Гончаренко, Ф.З. Бадаев, А.М. Голубев ХИМИЧЕСКАЯ КИНЕТИКА И КАТАЛИЗ Методические указания к выполнению лабораторных работ по курсу «Физическая и коллоидная химия» Москва Издательство МГТУ им. <...> Рассмотрены основные закономерности кинетики гомогенных химических реакций, а также механизм каталитических процессов. <...> Н.Э. Баумана, 2012 c ВВЕДЕНИЕ Химическая кинетика — раздел физической химии, занимающийся изучением скоростей химических процессов, а также механизма их протекания. <...> Наряду с закономерностями химической кинетики в методических указаниях рассматривается явление катализа — изменения скорости реакции под влиянием веществ, называемых катализаторами. <...> Каталитические реакции широко используются в химической технологии и лежат в основе важнейших крупнотоннажных производств, в том числе производства аммиака и каучука. <...> Помимо этого каталитические реакции характерны для процессов, протекающих в живых организмах. <...> Основные понятия и определения Скорость гомогенной химической реакции. <...> Наиболее общим является определение скорости реакции r (от англ. rate — скорость) как скорости возрастания степени завершенности реакции ξ, которую называют химической переменной. <...> Пусть в закрытой системе протекает химическая реакция νAA+νBB→ νDD+νFF, где A, B, D, F — вещества, участвующие в реакции; νA, νB, νD, νF — стехиометрические коэффициенты в уравнении реакции. <...> Определенная таким образом скорость реакции не зависит от выбора компонента и практически одинакова для различных веществ, участвующих в реакции. <...> Таким образом, скорость реакции в целом и скорости реакции по отдельным компонентам связаны соотношением r = 1 νi r i. <...> Если в закрытой системе протекание гомогенной реакции не сопровождается изменением объема, то скорость реакции dni V =dCi; ri =± r = 1 νi dCi dt . dCi dt , (6) (7) Здесь Ci — концентрация i-го вещества. <...> Изменения концентраций реагентов в процессе реакции пропорциональны друг другу, так как количества взаимодействующих <...>
Химическая_кинетика_и_катализ.pdf
УДК 541.128
ББК 24.54
Г65
Рецензент Б.Е. Винтайкин
Г65
Гончаренко Е.Е.
Химическая кинетика и катализ : метод. указания к выполнению
лабораторных работ / Е.Е. Гончаренко, Ф.З. Бадаев,
А.М. Голубев. – М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2012. –
48, [4] с. : ил.
Рассмотрены основные закономерности кинетики гомогенных химических
реакций, а также механизм каталитических процессов.
Приведены методики выполнения двух лабораторных работ с применением
компьютерной технологии, примеры решения задач и контрольные
задания.
Для студентов третьего курса, обучающихся по специальностям
«Безопасность жизнедеятельности в техносфере», «Охрана окружающей
среды и рациональное использование природных ресурсов».
Рекомендовано Учебно-методической комиссией НУК ФН МГТУ
им. Н.Э. Баумана.
УДК 541.128
ББК 24.54
МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2012
c
Стр.2
ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение ........................................................ 3
1. Химическая кинетика .......................................... 4
1.1. Основные понятия и определения ......................... 4
1.2. Основной постулат химической кинетики.................. 7
1.3. Формальная кинетика ..................................... 9
1.4. Некоторые методы определения порядка реакции .......... 16
1.5. Влияние температуры на скорость химической реакции .... 19
1.6. Методы расчета энергии активации ........................ 22
2. Катализ ....................................................... 24
2.1. Основные понятия и определения ......................... 24
2.2. Теория промежуточных соединений в катализе . . .......... 25
2.3. Термодинамические и кинетические аспекты каталитических
процессов................................................. 26
2.4. Гомогенный катализ. Простейшие механизмы гомогенных
каталитических реакций .................................. 28
2.5. Гетерогенный катализ ..................................... 31
3. Экспериментальная часть ...................................... 34
3.1. Лабораторная работа «Кинетика разложения комплексного
иона триоксалата марганца» . ............................. 34
3.1.1. Порядок выполнения работы........................ 37
3.1.2. Обработка результатов .............................. 39
3.2. Лабораторная работа «Кинетика каталитического
разложения пероксида водорода».......................... 40
3.2.1. Порядок выполнения работы........................ 42
3.2.2. Обработка результатов .............................. 44
4. Примеры решения задач ....................................... 46
5. Задачи для самостоятельного решения ......................... 47
Литература ...................................................... 50
Стр.51