Основы химической кинетики. Формальная кинетика простых необратимых реакций. Влияние температуры на скорость химических реакций

Лекция № 13. Основные определения и понятия предмета химической кинетики. Механизм химической реакции. Скорость химической реакции, влияние различных факторов на скорость гомогенных и гетерогенных реакций в замкнутой системе. Экспериментальные методы получения кинетических кривых. Основной постулат химической кинетики. Молекулярность и порядок химической реакции.	1	13
Лекция № 14. Константа скорости химической реакции, ее физический смысл, размерность. Кинетические уравнения формально простых гомогенных односторонних реакций 0, 1, 2, 3, n-го порядков в закрытых системах.	1	14
Лекция № 15. Правило Вант-Гоффа, температурный коэффициент скорости химической реакции. Энергия активации, физический смысл. Уравнение Аррениуса. Методы определения энергии активации.	1	15

 

Основная литература

1. Стромберг А.Г., Семченко Д.П. Физическая химия. М: Высшая школа,-1999,-527с.

2. Краснов К.С., Воробьев Н.К., Годнее И.Н. и др. Физическая химия. М.: Высшая школа, - 1995, - книга 1,-512с

3. Кудряшов И.В., Каретников Г.С. Сборник примеров и задач по физической химии. М.: Высшая школа, -1991, -527с.

4. Физическая химия /под ред. Никольского Б.П./ Л.: Химия, - 1987, - 379 с.

5. Кнорре Д.Г., Крылова Л.Ф., Музыкантов В.С. Физическая химия. М.: Высш. шк., 1990.- 415.

Дополнительная литература

1. Киреев В.А. Краткий курс физической химии. М., 1978, 321 с.

2. Асманова Н.А., Утегулов Р.Н., Петрова Е.А. Физическая химия. Тесты и программы курса. Алматы, Казак университеті, 2002, 212 с.

3. Эткинс П. Физическая химия. М: Мир, -1980, т.1, - 580 с, т.2 -584 с.

4. Зимон А.Д. Физическая химия.М. 2003Товбин М.В. Физическая химия. Киев: Вища школа., - 1975, - 488 с.

5. Еремин В.В., Каргов С.И., Успенская И.А., Кузьменко Н.Е., Лунин В.В. Задачи по физической химии, М.: Экзамен, -2005, -320с.

Календарно-тематический план практических занятий

 (теоретическая часть лабораторного практикума)

Тема занятия	Нед.	Час.
Вводное занятие. Ознакомление с содержанием УМКД по дисциплине. Политика курса. Порядок проведения лабораторного практикума. Оформление лабораторного журнала. Основные правила техники безопасности в учебной лаборатории. I начало термодинамики. Внутренняя энергия, теплота, работа, их физический и термодинамиче­ский смысл, соотношения между ними.	1	4
Следствия из I начала термодинамики. Закон Гесса. Расчет теплот химической реакции при стандартных условиях. Теплоемкость. Зависимость теплоемкости и энтальпии индивидуальных веществ от температуры. Зависимость теплового эффекта химической реакции от температуры. Уравнения Кирхгоффа. Расчет тепловых эффектов химических реакций при различных температурах на основе справочных данных.	3	4
II начало термодинамики. Энтропия. Методы расчета энтропии при различных условиях. Постулат План­ка. Зависимость энтропии от температу­ры для индивидуальных веществ. Расчет изменения энтропии химических реакций из справочных данных при Т=298К и Т¹298 К. Контрольная работа №1.	5	4
Изобарно-изотермический, изохорно-изотермический, изохорно-изоэнтропийный и изобарно-изоэнтропийный потенциалы, их использование в качестве критерия направ­ления процесса. Фундаментальные уравнения для закрытых систем. Уравнения изотермы химической реакции для идеальных и реальных газовых и жидких систем. Закон действующих масс, константа равновесия хими­ческой реакции.	6	2
Коллоквиум №1	7	2
Константы равновесия при различных способах выражения состава реакционной смеси, связь между ними.	8	3
Влияние температуры на химическое равновесие. Уравнения изохоры и изобары Вант - Гоффа. Температурный коэффициент константы равновесия, его связь с энтальпией химиче­ской реакции. Принцип подвижного равновесия Ле-Шателье - Брауна: влияние давления, растворителя, температуры и исходных концентраций реагирующих веществ на химическое равновесие.	10	4
Контрольная работа №2.	11	1
Диаграммы плавкости двухкомпонентных систем. Системы с одной эвтектикой, химическим взаимодействием компонентов (образование соединений с конгруэнтной и инконгруэнтной точками плавления). Твердые растворы. Диаграммы плавкости систем, компоненты которых образуют твердые растворы. Первое и второе правила Гиббса - Розебома. Диаграммы плавкости твердых растворов с расслоением. Ноды, правило рычага. Практические расчеты по диаграммам плавкости.	12	4
Скорость химической реакции, влияние различных факторов на скорость гомогенных и гетерогенных реакций в замкнутой системе. Основной постулат химической кинетики. Константа скорости химической реакции, ее физический смысл, размерность. Кинетические уравнения формально простых гомогенных односторонних реакций 0, 1, 2, 3, n-го порядков в закрытых системах.	14	3
Коллоквиум №2.		2
Итого		33

Лабораторные работы

Час.

Кол-во балл.

I II

1-7 недели

1. Изучение температурной зависимости упругости пара индивидуального вещества динамическим методом. 2 6 4

2.

2.1.Определение энтальпий нейтрализации

4

6

4

2.2.Колориметрическое определение энтальпии индивидуального химического вещества 3. Изучение взаимной растворимости жидкостей в двойных и тройных системах. 5 6 4 4. Расчет константы равновесия химической реакции методом Темкина-Шварцмана (методом абсолютных энтропии). Часть I. 2 3 4   Всего: 13 21 16

8-15 недели

5.

5.1.Равновесие жидкость-пар в бинарных системах.

6

6

3

5.2.Давление пара в смесях идеальных жидкостей 6. Спектрофотометрическое измерение скорости разложения комплексного оксалата марганца 2 3 3 7. Спектрофотометрическое измерение скорости окисление тиомочевины при различной температуре 4 6 3 8. Расчет константы равновесия химической реакции методом Темкина-Шварцмана (методом абсолютных энтропии). Часть II. 2 3 6   Всего: 14 18 15

Итого:

23

70

*I этап - сдача теории; II этап - выполнение работы, обработка результатов, оформление и сдача отчета.