Зміст
Вступ
Питання 1. Теорія активного комплексу (перехідного стану)
Питання 2. Реакції, что протікають в адсорбційній области
Задача 3
Задача 4
Задача 5
Задача 6
Висновок
Список літератури
Вступ
Контрольна робота з дисципліни "Кінетіка и каталіз у ТНР ".
Хімічна кінетіка, что є Розділом ФІЗИЧНОЇ хімії, містіть у Собі, як окремий випадок, каталіз. УСІ проблеми каталізу (включаючі и питання Вибори каталізаторів) зводяться до основних проблем хімічної кінетікі, тоб до встановлення елементарних хімічніх процесів, з якіх Складається весь процес у цілому, и встановлення законом, за якому протікає процес у часі. Через велику практичність важлівість каталітічніх процесів, стало прийнятя віділяті цею Розділ з хімічної кінетікі.
Знання механізму процеса дозволяє описати ШВИДКІСТЬ хімічної Реакції відповіднім математичность рівнянням, на Основі Якого можна сделать кореляцію дослідних даніх и їхню екстраполяцію за Межі експериментально вивченості інтервалу робочих умов.
Питання 1. Теорія активного комплексу (Перехідного стану)
Теорія активного комплексу або теорія перехідного стану розроблено Є. Вінгером, М. Поляні, Г. Ейрінгом и М. Евансом у 30-х роках 20-го століття. Ця теорія дозволяє розрахуваті ШВИДКІСТЬ, що не застосовуючі експериментальні дані визначення стеричного множніка Р. Вона встановлює зв'язок между швідкістю хімічної Реакції и структурою реагуючіх Речовини. Відповідно до неї ШВИДКІСТЬ Реакції візначається НЕ Тільки зіткненням, а і наступна за ним процесом перегрупування атомів у молекулах. Цею стан характерізується ослабленими старими зв'язками и з'яву новімі, щє не "зміцнілімі" зв'язками. ВІН назівається перехіднім таборували або активним комплексом.
Наприклад, для Реакції H 2 + I 2 = 2 HI Утворення перехідного комплексу можна схематично зобразіті у вігляді:
H I H ... I * H - I
+
H I H ... I H - I (1)
Час "життя" актівованого комплексу візначається Значення:
, (2)
де До В - Постійна Больцмана;
h п - Постійна Планка;
Т - абсолютна температура.
чисельного Значення часу "життя" складає пріблізно 10 -13 секунд . Незважаючі на це, актівованій комплекс вважають молекулою и того в даній Теорії Зроблений допущених, что активний комплекс находится в рівновазі з віхіднімі Речовини, что Трохи суперечліво, альо протікання результати Дає достовірні.
Відповідно до цієї Теорії ШВИДКІСТЬ Реакції розраховують по Формулі:
, (3)
де - константа Швидкості стадії актівування, Наприклад,
*
p> H I H ... I (4)
+ p> H I H ... I
В
Е = ? Н * - зміна тепломісткості при утворенні активного комплексу. Вона збігається за змістом з енергією актівації. p> О”S * - зміна ентропії в ТІМ ж процесі (ентропія актівації)
З 1 и З 2 - концентрації вихідних Речовини.
За суті справи:
(5)
де К * - константа рівновагі активного комплексу.
порівняння рівнянь для розрахунку швидкостей по Теорії активних зіткнень и по Теорії перехідного стану Дає:
(6)
де Р - стеричний множнік;
Звідсі становится ясним Зміст Р : при i P > 1 , а при P <1. При утворенні активного комплексу з двох молекул невпорядкованість винна зменшуватіся и тим сільніше, чем складнішій комплекс. У цьом випадка . Іншімі словами процесі "творення", для якіх, протікають повільніше ( P <1), чім Процеси руйнування, для якіх.
Питання 2. Реакції, что протікають в адсорбційній области
Однією з дерло теорій, что відносяться до каталізу поверхні твердого Речовини, є теорія, запропонована в 1825 р. Фарадеєм; деякі ее положення справедливі и в Данії годину. Відповідно до цієї Теорії перша стадія являє собою адсорбцію реагентів; Реакція протікає в адсорбційному шарі. Вважать, что конденсація приводити до зближеними молекул и більшому числу взаємніх зіткнень І, отже, до більш вісокої Швидкості Реакції.
Однак є багат даніх, что спростовують ці найпростіші представлення. Так, Наприклад, найефектівніші адсорбенти НЕ всегда Є І найбільш Ефективно каталізаторамі. Крім того, каталітічна дія й достатньо спеціфічна, тоб візначені Реакції каталізуються Тільки відповіднімі каталізаторамі. Очевидно нужно НЕ Тільки зближеними реагу...
