المسألة 325.
أوجد قيمة ثابت المعدل للتفاعل A + B ⇒ AB، إذا كان تركيز المادتين A وB يساوي 0.05 و0.01 مول/لتر على التوالي، فإن معدل التفاعل هو 5 . 10 -5 مول/(لتر دقيقة).
حل:
سرعةتفاعل كيميائييعبر عنها بالمعادلة:

الخامس- ،ك- ثابت معدل التفاعل

إجابة: 0.1/مول. دقيقة.

المسألة 326.
كم مرة سيتغير معدل التفاعل 2A + B ⇒ A 2 B إذا زاد تركيز المادة A بمقدار مرتين، وانخفض تركيز المادة B بمقدار مرتين؟
حل:

الخامس- ،ك- ثابت معدل التفاعلو [أ] و [ب] – تركيزات المواد الأولية.

بسبب زيادة تركيز المادة أ بمقدار مرتين وانخفاض تركيز المادة ب مرتين ، سيتم التعبير عن معدل التفاعل بالمعادلة:

بمقارنة تعبيرات v و ​​v" نجد أن معدل التفاعل قد زاد مرتين.

إجابة:زيادة بنسبة 2 مرات.

المسألة 327.
كم مرة يجب زيادة تركيز المادة ب2 في النظام؟
2A 2(g) + B2(g) = 2A 2 B ، بحيث عندما يقل تركيز المادة A بمقدار 4 مرات لا يتغير معدل التفاعل المباشر؟
حل:
تم تقليل تركيز المادة أ بمقدار 4 مرات. نشير إلى التغير في تركيز المادة B بواسطة س. ثم، قبل أن يتغير تركيز المادة (أ)، يمكن التعبير عن معدل التفاعل بالمعادلة:

الخامس- ،ك- ثابت معدل التفاعلو [أ] و [ب] – تركيزات المواد الأولية.
بعد تغيير تركيز المادة أ2 يتم التعبير عن معدل التفاعل بالمعادلة:

وفقا لشروط المشكلة، v = v" أو

وبالتالي، من الضروري زيادة تركيز المادة ب 2 في النظام 2 أ 2 (ز) + ب 2 (ز) = 2 أ 2 ب بمقدار 16 مرة، بحيث أنه عندما ينخفض ​​تركيز المادة أ 2 بمقدار 4 مرات، فإن معدل التفاعل المباشر لا يتغير.

إجابة: 16 مرة.

المسألة 328.
يتم إدخال سفينتين بنفس السعة: في الأول - 1 مول من الغاز أ و 2 مول من الغاز ب، في الثانية - 2 مول من الغاز أ و 1 مول من الغاز ب. درجة الحرارة في كلا الوعاءين هي نفسها. هل سيختلف معدل التفاعل بين الغازات A وB في هذه الأوعية إذا تم التعبير عن معدل التفاعل بواسطة: أ) المعادلة ب) المعادلة
حل:
أ) إذا تم التعبير عن معدل التفاعل بالمعادلة، مع الأخذ في الاعتبار تركيزات المواد A و B في الأوعية، نكتب التعبيرات الخاصة بمعدلات التفاعل للأوعية:

هكذا،

ب) إذا تم التعبير عن معدل التفاعل بالمعادلة، مع الأخذ في الاعتبار تركيزات المواد A و B في الأوعية، نكتب التعبيرات الخاصة بمعدلات التفاعل للأوعية:

هكذا،

إجابة: أ) لا، ب) نعم.

المسألة 329.
بعد مرور بعض الوقت على بدء التفاعل 3A+B ⇒ كانت تركيزات المواد 2C+D: [A] = 0.03 مول/لتر؛ [ب] = 0.01 مول/لتر؛ [ج] = 0.008 مول/لتر. ما التركيزات الأولية للمادتين A وB؟

حل:
للعثور على تركيزات المادتين A وB، نأخذ في الاعتبار أنه وفقًا لمعادلة التفاعل، من 3 مولات من المادة A و1 مول من المادة B، يتكون 1 مول من المادة C. وبما أنه وفقًا لشروط المشكلة أنه تم تكوين 0.008 مول من المادة C في كل لتر من النظام، ثم تم استهلاك 0.012 مول من المادة A (3/2) . 0.008 = 0.012) و 0.004 مول من المادة ب (1/2) . 0.008 = 0.004). وبالتالي، فإن التركيزات الأولية للمواد A وB ستكون متساوية:

[أ] 0 = 0.03 + 0.012 = 0.042 مول/لتر؛
[ب] 0 = 0.01 + 0.004 = 0.014 مول/لتر.

إجابة:[أ] 0 = 0.042 مول/لتر؛ [ب] 0 = 0.014 مول/لتر.

المشكلة 330.
وفي النظام CO + C1 2 = COC1 2، تمت زيادة التركيز من 0.03 إلى 0.12 مول/لتر، وتركيز الكلور من 0.02 إلى 0.06 مول/لتر. كم مرة زاد معدل التفاعل الأمامي؟
حل:
قبل أن يتغير التركيز، يمكن التعبير عن معدل التفاعل بالمعادلة:

v هو معدل التفاعل، k هو ثابت معدل التفاعل، [CO] وهي تركيزات المواد الأولية.

بعد زيادة تركيز المواد المتفاعلة يصبح معدل التفاعل :

لنحسب عدد المرات التي زاد فيها معدل التفاعل:

إجابة: 12 مرة.

الدرس العاشر الصف العاشر(السنة الأولى من الدراسة)

أساسيات الحركية الكيميائية. خطة حالة التوازن الكيميائي

1. الحركية الكيميائية ومجال دراستها.

2. معدل التفاعلات المتجانسة وغير المتجانسة.

3. اعتماد معدل التفاعل على عوامل مختلفة: طبيعة المواد المتفاعلة، تركيز الكواشف (قانون فعل الكتلة)، درجة الحرارة (قاعدة فانت هوف)، المحفز.

4. التفاعلات الكيميائية العكسية وغير العكسية.

5. التوازن الكيميائي وشروط إزاحته. مبدأ لو شاتيليه.

يسمى فرع الكيمياء الذي يدرس معدلات وآليات التفاعلات الكيميائية بالحركية الكيميائية. أحد المفاهيم الرئيسية في هذا القسم هو مفهوم معدل التفاعل الكيميائي. تحدث بعض التفاعلات الكيميائية على الفور تقريبًا (على سبيل المثال، تفاعل التعادل في المحلول)، والبعض الآخر يستغرق آلاف السنين (على سبيل المثال، تحويل الجرافيت إلى طين أثناء تجوية الصخور).

سرعة رد فعل متجانسهي كمية المادة التي تتفاعل أو تتشكل نتيجة للتفاعل لكل وحدة زمنية لكل وحدة حجم النظام:

بمعنى آخر، معدل التفاعل المتجانس يساوي التغير في التركيز المولي لأي من المواد المتفاعلة في وحدة الزمن. معدل التفاعل هو كمية موجبة، لذلك عند التعبير عنه من خلال تغيير تركيز منتج التفاعل، يتم إعطاء علامة "+"، وعندما يتغير تركيز الكاشف، يتم إعطاء علامة "-".

معدل التفاعل غير المتجانس هو كمية المادة التي تتفاعل أو تتشكل نتيجة التفاعل لكل وحدة زمنية لكل وحدة مساحة سطحية للطور:

وأهم العوامل المؤثرة على معدل التفاعل الكيميائي هي طبيعة الكواشف وتركيزها، ودرجة الحرارة، ووجود المحفز.

تأثير طبيعة الكواشفيتجلى في حقيقة أنه في ظل نفس الظروف، تتفاعل المواد المختلفة مع بعضها البعض بمعدلات مختلفة، على سبيل المثال:

عند الزيادة تركيزات الكاشفيزداد عدد التصادمات بين الجزيئات مما يؤدي إلى زيادة معدل التفاعل. يتم التعبير عن الاعتماد الكمي لمعدل التفاعل على تركيز الكواشف من خلال قانون الكتلة الفعالة (K.M. Guldberg and P. Waage، 1867؛ N.I. Beketov، 1865). يتناسب معدل التفاعل الكيميائي المتجانس عند درجة حرارة ثابتة بشكل مباشر مع حاصل ضرب تركيز المواد المتفاعلة في قوى تساوي معاملاتها المتكافئة (التركيز المواد الصلبةلا تؤخذ في الاعتبار)، على سبيل المثال:

حيث A وB غازات أو سوائل، ك -ثابت معدل التفاعل يساوي معدل التفاعل عند تركيز المادة المتفاعلة 1 مول/لتر. ثابت كيعتمد على خصائص المواد المتفاعلة ودرجة الحرارة، لكنه لا يعتمد على تركيز المواد.

الاعتماد على سرعة رد الفعل درجة حرارةتم وصفه بواسطة القاعدة التجريبية لفان تي جوف (1884). عندما ترتفع درجة الحرارة بمقدار 10 درجات، فإن معدل معظم التفاعلات الكيميائية يزيد بمقدار 2-4 مرات:

أين هو معامل درجة الحرارة.

عامل حفازهي مادة تغير معدل التفاعل الكيميائي، ولكنها لا تستهلك نتيجة لهذا التفاعل. هناك محفزات إيجابية (محددة وعالمية)، وسالبة (مثبطات)، وبيولوجية (إنزيمات أو إنزيمات). يسمى التغير في معدل التفاعل في وجود المحفزات الحفز. هناك الحفز المتجانس وغير المتجانس. إذا كانت المواد المتفاعلة والمحفز في نفس حالة التجميع، يكون الحفز متجانسًا؛ في مختلف – غير متجانسة.

الحفز المتجانس:

الحفز غير المتجانس:

آلية عمل المحفزات معقدة للغاية وغير مفهومة بالكامل. هناك فرضية حول تكوين مركبات وسيطة بين الكاشف والمحفز:

أ+قطة. ,

ب أ ب + قطة.

يتم استخدام المروجين لتعزيز عمل المحفزات. هناك أيضًا سموم محفزة تضعف تأثير المحفزات.

يتأثر معدل التفاعل غير المتجانس منطقة بينية(درجة طحن المادة) ومعدل توريد الكواشف وإزالة منتجات التفاعل من واجهة الطور.

تنقسم جميع التفاعلات الكيميائية إلى نوعين: عكسية ولا رجعة فيها.

التفاعلات الكيميائية التي تجري في اتجاه واحد فقط تسمى تفاعلات لا رجعة فيها.، أي. ولا تتفاعل منتجات هذه التفاعلات مع بعضها البعض لتكوين المواد الأولية. شروط عدم رجعة التفاعل هي تكوين راسب أو غاز أو إلكتروليت ضعيف. على سبيل المثال:

BaCl 2 + H 2 SO 4 = BaSO 4 + 2HCl،

ك2س + 2HCl = 2KCl + H2S,

حمض الهيدروكلوريك + NaOH = NaCl + H2O.

التفاعلات العكسية هي تلك التي تحدث في وقت واحد في الاتجاهين الأمامي والخلفي.، على سبيل المثال:

عند حدوث تفاعل كيميائي عكسي، يكون لمعدل التفاعل المباشر في البداية قيمة قصوى، ثم يتناقص بسبب انخفاض تركيز المواد الأولية. رد الفعل العكسي، على العكس من ذلك، في اللحظة الأولى من الزمن لديه الحد الأدنى من السرعة، والذي يزيد تدريجيا. وهكذا، في نقطة معينة من الزمن يأتي ولاية التوازن الكيميائي حيث يكون معدل التفاعل الأمامي مساوياً لمعدل التفاعل العكسي. حالة التوازن الكيميائي ديناميكية - تستمر التفاعلات الأمامية والخلفية في الحدوث، ولكن بما أن معدلاتها متساوية، فإن تركيزات جميع المواد في نظام التفاعل لا تتغير. وتسمى هذه التركيزات بالتوازن.

إن نسبة ثوابت معدل التفاعلات الأمامية والعكسية هي قيمة ثابتة وتسمى ثابت التوازن ( ل ر ) . لا يتم تضمين التركيزات الصلبة في تعبير ثابت التوازن. يعتمد ثابت توازن التفاعل على درجة الحرارة والضغط، لكنه لا يعتمد على تركيز المواد المتفاعلة وعلى وجود محفز، مما يسرع تقدم كل من التفاعلات الأمامية والعكسية. الاكثر لع، كلما كان ذلك أعلى حل عمليمنتجات التفاعل. لو ل p > 1، فإن منتجات التفاعل هي السائدة في النظام؛ لو لر< 1, в системе преобладают реагенты.

التوازن الكيميائي متنقل، أي. وعندما تتغير الظروف الخارجية قد تزيد سرعة التفاعل الأمامي أو العكسي. يتم تحديد اتجاه تحول التوازن من خلال المبدأ الذي صاغه العالم الفرنسي لو شاتيليه عام 1884. إذا حدث تأثير خارجي على نظام التوازن، فإن التوازن يتحول نحو رد الفعل الذي يبطل هذا التأثير. تتأثر تحولات التوازن بالتغيرات في تركيزات المواد المتفاعلة ودرجة الحرارة والضغط.

تؤدي الزيادة في تركيز الكواشف وإزالة المنتجات إلى تحول في التوازن نحو التفاعل المباشر.

عندما يتم تسخين النظام، يتحول التوازن نحو التفاعل الماص للحرارة، وعندما يبرد، نحو التفاعل الطارد للحرارة.

بالنسبة للتفاعلات التي تتضمن مواد غازية، تؤدي زيادة الضغط إلى إزاحة التوازن نحو تفاعل يحدث مع انخفاض عدد جزيئات الغاز. إذا استمر التفاعل دون تغيير عدد جزيئات المواد الغازية، فإن التغير في الضغط لا يؤثر بأي شكل من الأشكال على التحول في التوازن.

1. في وعاء، تم خلط الغاز A بكمية المادة 4.5 mol والغاز B بكمية المادة 3 mol. يتفاعل الغازان A وB وفقًا للمعادلة A + B = C. وبعد مرور بعض الوقت، يتكون الغاز C في النظام بكمية مادة قدرها 2 مول. ما هي كميات الغازات غير المتفاعلة A وB المتبقية في النظام؟

وينتج من معادلة التفاعل ما يلي:

Dn(A) = Dn(B) = Dn(C) = 2 مول،

حيث Dn هو التغير في كمية المادة أثناء التفاعل.

وبالتالي فإن ما يبقى في السفينة هو:

ن 2 (أ) = ن 1 (أ) - د(أ)؛ ن 2 (أ) = (4.5 - 2) مول = 2.5 مول؛

ن 2 (ب) = ن 1 (ب) - د(ب)؛ ن 2 (ب) = (3 - 2) مول = 1 مول.

2. يتم التفاعل وفق المعادلة: 2A + B ⇄ C وهو من المرتبة الثانية في المادة A والرتبة الأولى في المادة B. في اللحظة الأولى من الزمن، يكون معدل التفاعل 15 mol/l×s. احسب ثابت المعدل ومعدل التفاعل الأمامي في اللحظة التي يتفاعل فيها 50% من المادة B إذا كانت التركيزات الأولية هي: C(A) = 10 mol/l؛ ج(ب) = 5 مول/لتر. كيف سيتغير معدل التفاعل الكيميائي؟

C(B) التي دخلت في التفاعل تساوي:

ج(ب) = 0.5 5 = 2.5 مول/لتر.

وبناء على ذلك، فإن C(A) التي دخلت في التفاعل تساوي:

2 مول/لتر أ - 1 مول/لتر ب

ج(أ) - 2.5 مول/لتر ب

C(A) وC(B) بعد التفاعل:

ج(أ) = 10 - 5 = 5 مول/لتر،

ج(ب) = 5 - 2.5 = 2.5 مول/لتر.

معدل التفاعل الأمامي سيكون مساوياً لـ:

سوف يتغير معدل التفاعل الكيميائي:

أي أنها ستنخفض بمقدار 8 مرات.

3. يتم التعبير عن التفاعل بين المادتين A و B بالمعادلة: A + 2B = C وله الترتيب الأول للمادة A والثاني للمادة B. التركيزات الأولية للمواد هي: C(A) = 2 mol /ل; C(B) = 4 مول/لتر؛ معدل ثابت هو 1.0. أوجد المعدل الأولي للتفاعل والمعدل بعد مرور بعض الوقت، عندما ينخفض ​​تركيز المادة (أ) بمقدار 0.3 مول/لتر.

وفقا لقانون العمل الجماعي:

إذا انخفض تركيز المادة A بمقدار 0.3 مول/لتر، فإن تركيز المادة B سينخفض ​​بمقدار 0.3 × 2 = 0.6 مول/لتر. بعد حدوث التفاعل تكون التركيزات هي:

4. يتم التعبير عن معدلات تفاعلات الطور الغازي الأمامي والخلفي التي تحدث في وعاء مغلق بالمعادلات:

وفقا لقانون الفعل الجماعي، فإن معدلات ردود الفعل الأمامية والعكسية في ظل الظروف الأولية متساوية:

تؤدي زيادة الضغط بمقدار 3 مرات للأنظمة الغازية إلى انخفاض حجم خليط الغاز بمقدار 3 مرات، وسيزداد تركيز الغازات الثلاثة بنفس المقدار، وتصبح معدلات كلا التفاعلين متساوية في المقابل:

نسب معدل التفاعل هي:

وبالتالي فإن معدل التفاعل الأمامي سيزيد بمقدار 27 مرة، والتفاعل العكسي بمقدار 9.

5. يستمر التفاعل عند درجة حرارة 50 درجة مئوية خلال دقيقتين و15 ثانية. ما المدة التي سيستغرقها هذا التفاعل حتى يكتمل عند درجة حرارة 70 درجة مئوية، إذا كان معامل درجة الحرارة للمعدل g في نطاق درجة الحرارة هذا هو 3؟

ومع زيادة درجة الحرارة من 50 إلى 70 درجة مئوية، يزداد معدل التفاعل وفقًا لقاعدة فانت هوف:

أين = 70 0 ج، = 50 0 C, a وهي معدلات التفاعل عند درجات حرارة معينة.

نحن نحصل:

أولئك. يزيد معدل التفاعل 9 مرات.

ووفقا للتعريف، فإن زمن التفاعل يتناسب عكسيا مع معدل التفاعل، وبالتالي:

أين و هو زمن التفاعل عند درجات الحرارة و .

ومن هنا نحصل على:

وبالنظر إلى أن = 135 ثانية (2 دقيقة 15 ثانية)، فإننا نحدد زمن التفاعل عند درجة الحرارة :

6. كم مرة يزداد معدل التفاعل الكيميائي عندما ترتفع درجة الحرارة من = 10 0 ج إلى = 80 0 ج , إذا كان معامل درجة الحرارة للسرعة g هو 2؟

من قاعدة فانت هوف :

سوف تزيد سرعة التفاعل 128 مرة.

7. عند دراسة حركية إخراج الدواء من جسم المريض وجد أنه بعد 3 ساعات بقي 50% من الكمية الأصلية للدواء في جسم المريض. حدد ثابت نصف العمر والمعدل لتفاعل إزالة الدواء من جسم الإنسان، إذا علم أن هذا تفاعل من الدرجة الأولى.

وبما أنه خلال فترة زمنية معينة تمت إزالة 50% من الدواء من الجسم، فإن t 1/2 = 3 ساعات. لنحسب ثابت معدل التفاعل من المعادلة:

8. أثناء الاختبارات المعملية محاليل مائيةمن الدواء، وجد أنه بسبب التحلل المائي، انخفض تركيز الدواء من 0.05 مول / لتر إلى 0.03 مول / لتر في اليوم. احسب عمر النصف لتفاعل التحلل المائي للدواء.

وبما أن تفاعلات التحلل المائي تحدث عادةً مع وجود فائض كبير من الماء، فيمكن الحفاظ على تركيزه ثابتًا. وبالتالي، أثناء التفاعل فقط يتغير تركيز الدواء وتفاعل التحلل المائي يمكن اعتباره تفاعل من الدرجة الأولى.

نجد قيمة ثابت معدل التفاعل من المعادلة:

9. عمر النصف للدواء من جسم المريض (رد الفعل من الدرجة الأولى) هو 5 ساعات. تحديد الوقت الذي سيتم خلاله إخراج 75% من الدواء من الجسم.

عندما يتم إخراج 75% من الدواء من الجسم، فإن نسبة C/C0 ستكون 0.25. في هذه الحالة، من الملائم استخدام الصيغة:

,

10. المعدل الثابت لتفاعل التحلل المائي للسكروز هو 2.31×10 - 3 ساعات - 1. احسب:

1) نصف عمر التفاعل؛

2) الوقت الذي سيخضع فيه 20% من السكروز للتحلل المائي؛

3) أي جزء من الجلوكوز سيخضع للتحلل المائي بعد 5 أيام.

1. نصف العمر يساوي:

2. بعد خضوع 20% من السكروز للتحلل المائي، ستكون نسبة C/C0 0.8. لذلك:

3. بعد 5 أيام (120 ساعة)، ستكون نسبة C/C 0:

ونتيجة لذلك، تم تحلل 24٪ من الجلوكوز.

11. أثناء تفاعل معين من الدرجة الأولى، يخضع 60% من الكمية الأولية للمادة للتحول خلال 30 دقيقة. حدد الجزء الذي سيبقى من المادة بعد ساعة واحدة.

1. بعد 30 دقيقة تكون كمية المادة المتبقية:

ج 1 = ج 0 - 0.6 ج 0 = 0.4 × ج 0.

أي أن النسبة C0 /C1 هي 2.5.

2. لنجد ثابت معدل التفاعل:

3. يتم تحديد كمية المادة C2 المتبقية بعد ساعة واحدة بالصيغة:

وبالتالي، بعد ساعة واحدة، سيبقى 16% من المادة الأصلية.

أسئلة للتحكم في النفس

1. ما يسمى معدل التفاعل الكيميائي؟

2. ما هو المعدل الحقيقي للتفاعل المتجانس؟

3. ما هو البعد لمعدل التفاعل المتجانس؟

4. ما يسمى معدل التفاعل غير المتجانس؟

5. ما هو البعد لمعدل التفاعل غير المتجانس؟

6. اذكر العوامل المؤثرة في سرعة التفاعل.

7. صياغة قانون العمل الجماعي.

8. ما هو المعنى الجسديثوابت معدل التفاعل؟ على ماذا يعتمد ثابت معدل التفاعل وعلى ماذا لا يعتمد؟

9. ما هو ترتيب رد الفعل؟ أعط أمثلة على معادلات التفاعل من الرتب الصفرية والأولى والثانية والثالثة.

10. هل يعتمد بعد ثابت معدل التفاعل على ترتيب التفاعل؟

11. ما يسمى جزيئية التفاعل؟

13. تعريف بسيط و ردود الفعل المعقدة. إعطاء تصنيف للتفاعلات المعقدة.

14. صياغة قاعدة فانت هوف. يحضر التعبير الرياضيقواعد فانت هوف.

15. كيف يعتمد معدل التفاعل على طاقة التنشيط؟ اكتب معادلة أرينيوس.

16. ما هو المجمع المنشط؟ لماذا تمر التفاعلات بمراحل تكوين المجمعات المنشطة؟

17. ما هو المحفز؟ الحفز المتجانس وغير المتجانس. لماذا تتم التفاعلات بشكل أسرع في وجود المحفزات؟

18. ما هو الحفز الأنزيمي؟ اكتب معادلة ميكايليس-مينتن.

المتغيرات من المهام لحل مستقل

الخيار 1

1. يتم التعبير عن التفاعل بين المادتين A و B بالمعادلة 2A + B = C وهو من الرتبة الثانية للمادة A والرتبة الأولى للمادة B. التركيزات الأولية للمواد هي: C 0 (A) = 0.4 مول/لتر ; ج 0 (ب) = 0.8 مول/لتر؛ ك = 0.6. أوجد المعدل الأولي للتفاعل والمعدل بعد مرور بعض الوقت، عندما ينخفض ​​تركيز المادة (أ) بمقدار 0.2 مول/لتر.

2. كم درجة يجب زيادة درجة الحرارة حتى يزيد معدل التفاعل 64 مرة؟ معامل درجة الحرارة لمعدل التفاعل g يساوي 2.

أ) عندما يتضاعف الضغط في النظام؟

ب) عندما يتضاعف حجم الغازات؟

الخيار رقم 2

1. يتم التفاعل وفق المعادلة: A + B = C وهو من الدرجة الأولى في المادة A وفي المادة B. تم زيادة تركيز A من 2 إلى 8 مول/لتر، وتركيز B من 3 إلى 9 مول/لتر. كم مرة زاد معدل التفاعل الأمامي؟

2. عند 150 درجة مئوية ينتهي التفاعل خلال 10 دقائق. بأخذ معامل درجة الحرارة g يساوي 2، احسب عدد الدقائق التي سينتهي فيها التفاعل عند 170 درجة مئوية.

3. يتم التعبير عن معدل التفاعل بالمعادلة: كم مرة يتغير معدل التفاعل عندما يزيد تركيز المواد البادئة بمقدار 3 مرات؟

الخيار رقم 3

1. يتم التعبير عن التفاعل بالمعادلة: A + B = C وله الترتيب الأول في المادة A والمادة B. عند التركيزات الأولية C 0 (A) = 3 مول/لتر وC 0 (B) = 5 مول/لتر ، معدل التفاعل المباشر يساوي 0.3 مول/ل×ث. حدد ثابت المعدل ومعدل التفاعل بعد مرور بعض الوقت عندما ينخفض ​​تركيز A بمقدار 2 mol/l.

2. كم مرة يزداد معدل التفاعل الكيميائي عندما تزيد درجة الحرارة من 10 إلى 70 درجة مئوية، إذا كان معامل درجة الحرارة للمعدل g هو 2؟

3. يتم التعبير عن معدل التفاعل A (s) + 2B (غاز) = C (s) بالمعادلة: كيف يتغير معدل التفاعل إذا تضاعف تركيز B؟

الخيار رقم 4

1. يتم التفاعل وفق المعادلة: 2A + B = 2C وله الترتيب الثاني للمادة A والأول للمادة B. احسب معدل التفاعل المباشر في اللحظة التي يتفاعل فيها 40% من المادة B، إذا كانت التركيزات الأولية هي: C 0 (A) = 8 مول/لتر؛ ج 0 (ب) = 4 مول/لتر؛ ك = 0.4.

2. بعض التفاعلات عند درجة حرارة 100 درجة مئوية تنتهي خلال 5 دقائق. ما الوقت الذي سيستغرقه الأمر حتى ينتهي عند درجة حرارة 80 درجة مئوية إذا كان معامل درجة الحرارة للسرعة g يساوي 3؟

3. يتم التعبير عن معدل التفاعل 3A + B = C بالمعادلة: كم مرة سيتغير معدل التفاعل الأمامي:

أ) عندما يتضاعف تركيز المادة أ؟

ب) مع انخفاض متزامن في تركيز المواد الأولية بمقدار مرتين؟

الخيار رقم 5

1. يزداد معدل تفاعل معين 8 مرات عندما ترتفع درجة الحرارة من 40 إلى 70 درجة مئوية. تحديد قيمة ز.

2. يتم التفاعل وفق المعادلة: A + 3B = 2C وهو من الدرجة الأولى في المادة A والثاني في المادة B. التركيزات الأولية للمواد هي: C 0 (A) = 2 mol/l؛ ج 0 (ب) = 6 مول/لتر؛ ك = 1. احسب المعدل الأولي للتفاعل الأمامي والمعدل في اللحظة التي انخفض فيها تركيز المادة A بمقدار 1 مول/لتر. كيف سيتغير معدل التفاعل الكيميائي؟

3. كيف تتغير معدلات التفاعلات الأمامية والعكسية التي تحدث في الطور الغازي وتخضع للمعادلات:

الخيار رقم 6

1. يوجد في وعاء مغلق خليط من الغازات يتكون من 1 مول A و 3 مول B، والذي يتفاعل حسب المعادلة: A + 3B = 2C. يتم وصف معدل التفاعل الأمامي بالمعادلة كم مرة سينخفض ​​معدل التفاعل الأمامي بعد تفاعل 0.5 mol من A؟

2. بكم درجة يجب زيادة درجة الحرارة حتى يزيد معدل التفاعل 9 مرات، إذا كان معامل درجة الحرارة للمعدل g هو 3؟

3. كيف سيتغير معدل تفاعل الطور الغازي المباشر: 2A = B، الذي يقدر ترتيبه بـ 0.5، مع انخفاض متساوي الحرارة في الضغط في النظام بمقدار 3 مرات؟

الخيار رقم 7

1. يتم التفاعل بين المادتين A وB وفقاً للمعادلة: A + 2B = C وهو من الدرجة الأولى في المادة A والمادة B. وكانت التركيزات الأولية للمواد المتفاعلة هي: C 0 (A) = 1.5 mol/ ل؛ ج 0 (ب) = 3 مول/لتر؛ ك = 0.4. احسب معدل التفاعل الكيميائي في اللحظة الأولى من الزمن وبعد مرور بعض الوقت، عندما يتفاعل 75% من A.

2. ما هو معامل درجة الحرارة للمعدل g، إذا مع زيادة درجة الحرارة بمقدار 30 درجة مئوية، يزيد معدل التفاعل 27 مرة؟

3. كيف تتغير معدلات التفاعلات الأمامية والعكسية التي تحدث في الطور الغازي وتخضع للمعادلات:

مع زيادة متساوية الحرارة في الضغط بعامل 2؟

الخيار رقم 8

1. في محلول سعة 1 لتر يحتوي على 1 mol من المادة A و 2 mol من المادة B يحدث التفاعل التالي: A + 3B = 2C + D. التفاعل المباشر هو الرتبة الأولى في المادة A والرتبة الثانية في المادة B. كيف هل سينخفض ​​معدل التفاعل المباشر عدة مرات بعد تفاعل 0.65 mol من المادة A؟

2. عندما ترتفع درجة الحرارة من -5 إلى +50 درجة مئوية، يزداد معدل التحلل المائي البكتيري (العملية الأنزيمية) 4 مرات. أوجد قيمة معامل درجة الحرارة لمعدل التفاعل g.

3. كم مرة يجب زيادة تركيز المادة A في النظام 2A (غاز) = B (غاز) + C (صلب) بحيث تزداد سرعة التفاعل المباشر وهو تفاعل من الدرجة الثانية 4 مرات؟

الخيار رقم 9

1. يتم التفاعل وفق المعادلة: 2A + B = 2C وهو من الرتبة الثانية في المادة A والرتبة الأولى في المادة B. معدل التفاعل المباشر هو 8 mol/l×s. احسب ثابت المعدل ومعدل التفاعل المباشر في اللحظة التي يتفاعل فيها 30% من المادة B، إذا كانت التركيزات الأولية هي: C 0 (A) = 2 mol/l؛ ج 0 (ب) = 1 مول/لتر. كيف سيتغير معدل التفاعل الكيميائي؟

2. عندما زادت درجة الحرارة من 10 إلى 50 درجة مئوية زاد معدل التفاعل 16 مرة. تحديد معامل درجة الحرارة للسرعة g.

3. يتم التفاعل وفق المعادلة: A + B = C + D + E وله الترتيب الأول في المادة A وصفر في المادة B. كيف يتغير معدل التفاعل المباشر بعد تخفيف الخليط المتفاعل 3 مرات؟

الخيار رقم 10

1. يتم التفاعل وفق المعادلة: A + 2B = AB 2 وهو في المرتبة الأولى في المادة A والثاني في المادة B. وثابت معدل التفاعل هو 0.01. حساب معدل التفاعل عند التركيزات الأولية: C 0 (A) = 0.8 مول/لتر؛ C 0 (B) = 0.8 مول/لتر ومعدل التفاعل عند تكوين 0.2 مول/لتر المادة AB 2.

2. كم مرة يزداد معدل التفاعل الكيميائي عندما تزيد درجة الحرارة من 30 إلى 60 درجة مئوية، إذا كان معامل درجة الحرارة للمعدل g هو 3؟

3. عمر النصف للدواء من جسم المريض (رد الفعل من الدرجة الأولى) هو 6 ساعات. حدد المدة التي سيستغرقها تقليل محتوى الدواء في جسم الإنسان بمقدار 8 مرات.

الخيار رقم 11

1. يتم التفاعل وفقاً للمعادلة: A + B = 2C وهو من الدرجة الأولى في المادة A والمادة B. التركيزات الأولية للمواد هي: C 0 (A) = 0.3 مول/لتر؛ ج 0 (ب) = 0.5 مول/لتر؛ ك = 0.1. أوجد معدل التفاعل الأولي ومعدل التفاعل بعد مرور بعض الوقت، عندما ينخفض ​​تركيز A بمقدار 0.1 مول/لتر.

2. عند 100 درجة مئوية، ينتهي بعض التفاعل خلال 16 دقيقة. إذا أخذنا معامل درجة الحرارة g الذي يساوي 2، احسب كم دقيقة سينتهي التفاعل نفسه عند 140 درجة مئوية؟

3. عمر النصف للدواء من جسم المريض (رد الفعل من الدرجة الأولى) هو ساعتين. تحديد الوقت الذي سيتم خلاله إخراج 99% من الدواء من الجسم.

الخيار رقم 12

1. يتم التفاعل وفق المعادلة: A + 2B = C وهو من الدرجة الأولى في المادة A والثاني في المادة B. التركيزات الأولية للمواد هي: C 0 (A) = 0.9 مول/لتر؛ ج 0 (ب) = 1.5 مول/لتر؛ ك = 0.6. أوجد المعدل الأولي للتفاعل والمعدل بعد مرور بعض الوقت، عند استهلاك 50% من المادة (أ).

2. ما هو المعامل الحراري لمعدل التفاعل الكيميائي g ؟ , إذا مع زيادة درجة الحرارة بمقدار 30 درجة مئوية تزيد السرعة بمقدار 27 مرة؟

3. عمر النصف لتفاعل معين من الدرجة الأولى هو 30 دقيقة. احسب الجزء الذي سيبقى من المبلغ الأصلي بعد ساعة واحدة.

الخيار رقم 13

1. يتم التفاعل وفق المعادلة: 2A + B = 2C وهو من الرتبة الثانية في المادة A والرتبة الأولى في المادة B. ثابت معدل التفاعل هو 5 × 10 - 2. احسب معدل التفاعل عند التركيزات الأولية C 0 (A) = 0.4 مول/لتر؛ C 0 (B) = 0.9 مول/لتر ومعدل التفاعل عند تكوين 0.1 مول من المادة C.

2. عند درجة حرارة 10 درجة مئوية، يحدث التفاعل خلال 80 دقيقة. عند أي درجة حرارة سيكتمل التفاعل خلال 20 دقيقة إذا كان معامل درجة الحرارة للمعدل g يساوي 2؟

3. خلال البحوث المختبريةوقد وجد أنه خلال 24 ساعة انخفض تركيز الدواء في جسم المريض من 0.1 مول/لتر إلى 0.02 مول/لتر. احسب عمر النصف للدواء، بافتراض أن هذا تفاعل من الدرجة الأولى.

الخيار رقم 14

1. يوجد في وعاء مغلق حجمه 1 لتر خليط من الغازات يتكون من 1 mol من الغاز A و 3 mol من الغاز B، والذي يتفاعل حسب المعادلة: A + 3B = 2C. التفاعل الأمامي هو من الدرجة الأولى بالنسبة للمادة A والدرجة الثانية بالنسبة للمادة B. كيف سيتغير معدل التفاعل الأمامي بعد تفاعل 0.5 mol من الغاز A؟

2. عندما زادت درجة حرارة النظام من 10 إلى 50 درجة مئوية، زاد معدل التفاعل الكيميائي 16 مرة. تحديد معامل درجة الحرارة لمعدل التفاعل ز .

3. أثناء وقوع حادث محطة تشيرنوبيل للطاقة النووية(1986) كان هناك إطلاق للنويدة المشعة Cs-137، التي يبلغ عمر النصف لها 30 عامًا. احسب أي جزء من النويدات المشعة التي دخلت الجسم يبقى في الوقت الحاضر.

الخيار رقم 15

1. يتم التفاعل وفقا للمعادلة: A + B = C له الترتيب الأول في المادة A وفي المادة B. عند التركيزات الأولية للمواد C 0 (A) = 0.6 مول/لتر؛ C 0 (B) = 0.8 مول/لتر، معدل التفاعل هو 0.03 مول/لتر×ث. حدد ثابت المعدل ومعدل التفاعل بعد مرور بعض الوقت عندما ينخفض ​​تركيز المادة A بمقدار 0.3 مول/لتر.

2. معدل التفاعل عند 0 درجة مئوية هو 1 mol/l×s. احسب معدل هذا التفاعل عند 30 درجة مئوية إذا كان المعامل الحراري لمعدل التفاعل هو 3.

3. المعدل الثابت للتحلل المائي للمبيدات الحشرية عند 25 درجة مئوية هو 0.32 ثانية - 1 . كان التركيز الأولي للمبيد في العينة 2.5 مول/لتر. احسب المدة التي سيستغرقها انخفاض تركيز المبيد إلى 0.01 مول/لتر.

الخيار رقم 16

1. يتم تفاعل التحلل وفق المعادلة: 2A = 2B + C وهو من الدرجة الثانية في المادة A. وثابت معدل هذا التفاعل عند 200 درجة مئوية هو 0.05. التركيز الأولي C(A) = 2 مول/لتر. حدد معدل التفاعل عند درجة الحرارة المحددة في اللحظة الأولية وفي اللحظة التي يتحلل فيها 80٪ من المادة أ.

2. كيف يتغير معدل التفاعل المباشر: 2A (الصلبة) + 3B (الغاز) = 2C (solv)، والتي لها رتبة صفر في المادة A ورتبة ثالثة في المادة B، إذا كان الضغط في النظام زيادة 3 مرات؟

3. أثناء تفاعل معين من الدرجة الأولى، يخضع 20% من الكمية الأولية للمادة للتحول خلال 45 دقيقة. حدد الجزء الذي سيبقى من المادة بعد 1.5 ساعة.

الخيار رقم 17

1. يتم تفاعل الغازات وفق المعادلة: A + 2B = 2C وهو من المرتبة الأولى في المادة A والثاني في المادة B. التركيزات الأولية للغازات تساوي: C 0 (A) = 2 mol/ ل؛ ج 0 (ب) = 4 مول/لتر؛ ك = 0.02. احسب معدل التفاعل المباشر في الوقت الأولي وبعد مرور بعض الوقت، عندما يتفاعل 50% من المادة أ.

2. عند 20 درجة مئوية يحدث التفاعل خلال دقيقتين. ما المدة التي سيستغرقها التفاعل نفسه عند درجة حرارة 0 0 درجة مئوية إذا كانت g = 2؟

3. يتحلل حمض الفورميك إلى أول أكسيد الكربون (IV) والهيدروجين على سطح الذهب. معدل ثابت هذا التفاعل عند 140 درجة مئوية يساوي 5.5 × 10 - 4 دقائق -1، وعند 185 درجة مئوية يساوي 9.2 × 10 - 3 دقائق -1. حدد طاقة التنشيط لهذا التفاعل.

الخيار رقم 18

1. يتم التفاعل وفق المعادلة: 2A + B = 2C وهو من الدرجة الأولى في المادة A والمادة B. معدل التفاعل هو 0.5 mol/l×s. التركيزات الأولية للمواد هي: C(A) = 6 مول/لتر؛ ج(ب) = 3 مول/لتر. حدد ثابت معدل هذا التفاعل ومعدل التفاعل بعد مرور بعض الوقت عندما ينخفض ​​تركيز المادة B بمقدار 1 مول/لتر.

2. عند 20 درجة مئوية يحدث التفاعل خلال دقيقتين. ما الوقت الذي سيستغرقه التفاعل نفسه عند درجة حرارة 50 درجة مئوية إذا كانت g = 2؟

3. ثابت المعدل لتفاعل انعكاس قصب السكر عند 25 درجة مئوية يساوي 9.67 × 10 - 3 دقيقة - 1 ، وعند 40 درجة مئوية يكون 73.4 × 10 - 3 دقيقة - 1 . حدد طاقة التنشيط لهذا التفاعل في نطاق درجة الحرارة المحدد.

ردود فعل لا رجعة فيها

1. كيف يتغير معدل التفاعل 2A + B ® A 2 B إذا زاد تركيز المادة A بمقدار مرتين، وانخفض تركيز المادة B بمقدار مرتين؟

2. كم مرة يجب زيادة تركيز المادة B 2 في النظام 2A 2 (g) + B 2 (g) ® 2A 2 B (g) بحيث عندما ينخفض ​​تركيز المادة A بمقدار 4 مرات ، فإن المعدل من رد الفعل المباشر لا يتغير؟

3. في النظام CO + C1 2 ® COC1 2، تم زيادة تركيز ثاني أكسيد الكربون من 0.03 إلى 0.12 مول / لتر، وتركيز C1 2 - من 0.02 إلى 0.06 مول / لتر. كم مرة زاد معدل التفاعل الأمامي؟

4. كيف سيتغير معدل التفاعل المباشر N 2 (g) + 3H (g) ® 2 NH 3 إذا أ) زاد الضغط في النظام بمقدار 3 مرات ؛ ب) تقليل الحجم بمقدار مرتين؛ ج) زيادة تركيز N 2 بمقدار 4 مرات؟

5. كم مرة يجب زيادة الضغط بحيث يزيد معدل تكوين NO 2 بالتفاعل 2NO + O 2 ® 2 NO 2 1000 مرة؟

6. يتم التفاعل بين أول أكسيد الكربون (II) والكلور وفق المعادلة CO + C1 2 ® COC1 2. كيف سيتغير معدل التفاعل عندما أ) يزيد تركيز ثاني أكسيد الكربون بمقدار مرتين؛ ب) تركيز C1 2 2 مرات؛ ج) تركيز كلتا المادتين هو 2 مرات؟

7. يحدث التفاعل في الطور الغازي. يتضمن التفاعل مادتين A وB. ومن المعروف أنه عند مضاعفة تركيز المكون A يزيد المعدل مرتين، وعندما يتضاعف تركيز المكون B يزيد المعدل 4 مرات. اكتب معادلة التفاعل الذي يحدث. كيف يتغير معدل التفاعل عندما يزيد الضغط الكلي 3 مرات؟

8. تتم دراسة معدل تفاعل تفاعل المواد A و B و D. عند التراكيز الثابتة من B و D فإن زيادة تركيز المادة A بمقدار 4 مرات تؤدي إلى زيادة المعدل بمقدار 16 مرة. إذا زاد تركيز المادة B بمقدار مرتين عند التركيزات الثابتة للمادة A وD، فإن السرعة تزيد مرتين فقط. عند التركيزات الثابتة من A وB، تؤدي مضاعفة تركيز المادة D إلى زيادة السرعة بمقدار 4 أضعاف. اكتب معادلة التفاعل.

9. حدد معدل التفاعل الكيميائي A(g) + B(g) ® AB(g) إذا كان ثابت معدل التفاعل 2 × 10 -1 l × mol -1 × s، وتراكيز المواد A و B هي على التوالي 0.025 و0.01 مول/لتر. احسب معدل التفاعل عند زيادة الضغط 3 مرات.

10. أوجد قيمة ثابت المعدل للتفاعل A + 2B ® AB 2، إذا كان عند تركيزات المادتين A و B، على التوالي، 0.1 و 0.05 مول/لتر، يكون معدل التفاعل 7 × 10 -5 مول/ (ل × ق) .

11. في وعاء حجمه 2 لتر، تم خلط الغاز A بكمية المادة 4.5 mol والغاز B بكمية المادة 3 mol. تتفاعل الغازات وفقًا للمعادلة A + B = C. وبعد 20 ثانية، يتكون غاز C في النظام بكمية من المادة قدرها 2 مول. يُعرِّف متوسط ​​السرعةتفاعلات. ما هي كميات المواد A و B التي لم تتفاعل؟

12. يتم التعبير عن التفاعل بين المادتين A وB بالمعادلة A + B ® C. التركيزات الأولية هي [A] O = 0.03 مول/لتر، [B] O = 0.05 مول/لتر. ثابت معدل التفاعل هو 0.4. أوجد معدل التفاعل الأولي ومعدل التفاعل بعد مرور بعض الوقت، عندما يصبح تركيز المادة الناتجة C مساويًا لـ 0.01 مول/لتر.

13. رد الفعل بين المواد الغازيةيتم التعبير عن A وB بالمعادلة A + B ® C. التركيزات الأولية للمواد هي [A] 0 = 0.03 مول/لتر، [B] 0 = 0.03 مول/لتر. ثابت معدل التفاعل هو 0.1. وبعد مرور بعض الوقت، انخفض تركيز المادة A بمقدار 0.015 مول/لتر. كم مرة يجب زيادة الضغط الكلي حتى يصبح معدل التفاعل الكيميائي مساوياً للمعدل الأصلي؟

14. كم درجة يجب زيادة درجة الحرارة حتى يزيد معدل التفاعل 27 مرة؟ معامل درجة الحرارة لمعدل التفاعل هو 3.

15. عند 20 درجة مئوية، يستمر التفاعل خلال دقيقتين. ما المدة التي يستغرقها حدوث هذا التفاعل أ) عند درجة حرارة 50 درجة مئوية، ب) عند درجة حرارة 0 درجة مئوية؟ معامل درجة الحرارة لمعدل التفاعل هو 2.

16. عند درجة حرارة 30 درجة مئوية يتم التفاعل خلال 25 دقيقة، وعند درجة حرارة 50 درجة مئوية خلال 4 دقائق. احسب معامل درجة الحرارة لمعدل التفاعل.

17. معدل التفاعل عند 0 درجة مئوية هو 1 مول/ل×ث. احسب سرعة هذا التفاعل عند 30 درجة مئوية إذا كان معامل درجة حرارة المعدل 3.

18. مع زيادة درجة الحرارة بمقدار 50 درجة مئوية زاد معدل التفاعل 32 مرة. احسب المعامل الحراري لمعدل التفاعل الكيميائي.

19. يحدث تفاعلان عند درجة حرارة 25 درجة مئوية وبنفس المعدل. معامل درجة الحرارة لمعدل التفاعل الأول هو 2.0، والثاني هو 2.5. أوجد نسبة معدلات هذه التفاعلات عند درجة حرارة 95 درجة مئوية.

20. ما هي طاقة التنشيط للتفاعل إذا زاد معدل التفاعل مرتين مع زيادة درجة الحرارة من 290 إلى 300 كلفن؟

21. كم مرة سيزداد معدل التفاعل الذي يحدث عند 298 K إذا كان من الممكن، نتيجة لاستخدام المحفز، تقليل طاقة التنشيط بمقدار 4 kJ/mol؟

22. ما قيمة طاقة التنشيط للتفاعل الذي يكون معدله عند 300 K أكبر بعشر مرات منه عند 280 K.

23. طاقة التنشيط للتفاعل O 3 (g) +NO(g) ® O 2 (g) +NO 2 (g) هي 40 كيلوجول/مول. كم مرة يتغير معدل التفاعل عندما تزيد درجة الحرارة من 27 إلى 37 درجة مئوية؟

24. يقوم أحد المحفزين بتخفيض طاقة التنشيط عند 300 كلفن بمقدار 20 كيلوجول/مول، والآخر بمقدار 40 كيلوجول/مول. أي محفز أكثر فعالية؟ علل الإجابة عن طريق حساب نسبة معدلات التفاعل عند استخدام محفز معين.

25. عند درجة حرارة 150 درجة مئوية، ينتهي بعض التفاعل خلال 16 دقيقة. بأخذ معامل درجة الحرارة لمعدل التفاعل يساوي 2.5، احسب الوقت الذي سينتهي بعده هذا التفاعل إذا تم تنفيذه أ) عند 200 درجة مئوية، ب) عند 80 درجة مئوية.

26. عندما ترتفع درجة الحرارة بمقدار 10 درجات مئوية، يتضاعف معدل التفاعل الكيميائي. عند 20 درجة مئوية يساوي 0.04 مول/(لتر×ث). ما هو معدل هذا التفاعل عند أ) 40 درجة مئوية، ب) 0 درجة مئوية؟

27. عند درجة حرارة 20 درجة مئوية، يكون معدل التفاعل الكيميائي 0.04 مول/(لتر×ث). احسب معدل هذا التفاعل عند درجة حرارة 70 درجة مئوية إذا علم أن طاقة التنشيط 70 كيلوجول/مول.

28. احسب معامل درجة حرارة التفاعل g إذا كان المعدل الثابت لهذا التفاعل عند 120 درجة مئوية يساوي 5.88 × 10 -4 وعند 170 درجة مئوية - 6.7 × 10 -2.

29. كم مرة يتغير معدل التفاعل الكيميائي عندما ترتفع درجة الحرارة من 300 كلفن إلى 400 كلفن إذا كان معامل درجة الحرارة g = 2؟ ما طاقة التنشيط لهذا التفاعل؟

30. كم مرة سيزداد معدل التفاعل الكيميائي A + 2B ® C عندما يزيد الضغط في النظام بمقدار 4 مرات وترتفع درجة الحرارة في نفس الوقت بمقدار 40 درجة مئوية. المواد المتفاعلة هي غازات. معامل درجة حرارة التفاعل هو 2.

31. كم مرة سينخفض ​​معدل التفاعل الكيميائي 2A(g) + B(g) ® 2C(g) عندما ينخفض ​​ضغط جميع المواد في النظام بمقدار 3 مرات وتنخفض درجة حرارة النظام في نفس الوقت بمقدار 30 س ج؟ معامل درجة الحرارة لمعدل التفاعل g هو 2.

32. يتم التعبير عن التفاعل بين المواد الغازية A وB بالمعادلة A + B ® C. التركيزات الأولية للمواد هي [A] 0 = 0.05 مول/لتر و[B] 0 = 0.05 مول/لتر. وبعد مرور بعض الوقت، انخفض تركيز المواد بمقدار النصف. حدد كيف يكون من الضروري تغيير درجة الحرارة بحيث يصبح معدل التفاعل مساوياً للمعدل الأولي، إذا كان أ) معامل درجة حرارة التفاعل 2، ب) طاقة التنشيط 70 كيلوجول، ودرجة حرارة التفاعل 27 درجة مئوية؟

33. من المعروف أنه عندما ترتفع درجة الحرارة من 290 إلى 300 كلفن يتضاعف معدل التفاعل الكيميائي. احسب طاقة التنشيط . كيف سيتغير معدل هذا التفاعل عند 310 K إذا تم إدخال محفز إلى النظام مما يقلل طاقة التنشيط لهذا التفاعل بمقدار 10 kJ/mol؟

التوازن الكيميائي

1. عند درجة حرارة معينة، تم تحقيق التوازن في نظام 2NO 2 «2NO+O 2 عند التركيزات = 0.4 مول/لتر، = 0.2 مول/لتر، = 0.1 مول/لتر. أوجد ثابت التوازن والتركيز الأولي لـ NO 2 إذا كان تركيز الأكسجين الأولي صفرًا. ما الظروف التي ستعزز تحول التوازن نحو تكوين NO إذا كان التفاعل المباشر ماصًا للحرارة؟

2. ثابت التوازن للنظام A+B«C+D» يساوي الوحدة. ما النسبة المئوية للمادة A التي سيتم تحويلها إذا قمت بخلط 3 مولات من المادة A و 5 مولات من المادة B؟ ما الظروف التي ستساهم في تحول التوازن نحو تكوين B إذا كان التفاعل المباشر طاردًا للحرارة؟

3. للنظام

CO (G) + H2O (G) “CO2 (G) + H2 (G)

0 = 0 =0.03 مول/لتر، 0 = 0 =0. احسب ثابت التوازن إذا كان تركيز التوازن ثاني أكسيد الكربونيساوي 0.01 مول/لتر. ما الظروف التي ستساهم في تحول التوازن نحو تكوين ثاني أكسيد الكربون إذا كان التفاعل المباشر ماصًا للحرارة؟

4. للنظام

2NO (G) +Cl 2 (G) "2NOCl (G)

0 =0.5 مول/لتر، 0 =0.2 مول/لتر، 0 =0 مول/لتر. أوجد ثابت التوازن إذا كان 20% من أكسيد النيتريك قد تفاعل بحلول وقت ظهوره. ما الظروف التي ستساهم في تحول التوازن نحو تكوين NOCl إذا كان التفاعل المباشر طاردًا للحرارة؟

ح 2(ز) + أنا 2(ز) «2HI (ز) ,

إذا تم وضع 1 مول من اليود و 2 مول من الهيدروجين في وعاء بسعة 10 لتر (KC = 50). ما الظروف التي ستساهم في تحول التوازن نحو تكوين اليود إذا كان التفاعل المباشر طاردًا للحرارة؟

6. بالنسبة للنظام CO (G) + H 2 O (G) “CO 2 (G) + H 2 (G)، 0 = 0 =1 مول/لتر، 0 = 0 =0. احسب تركيبة خليط التوازن (% حجم)، إذا كان ثابت التوازن K C = 1. ما الظروف التي ستساهم في تحول التوازن نحو تكوين الهيدروجين إذا كان التفاعل العكسي طاردًا للحرارة؟

7. في وعاء مغلق يحدث التفاعل AB (G) “A (G) + B (G). ثابت التوازن K C = 0.04. أوجد التركيز الأولي لـ AB إذا كان تركيز الاتزان AB هو 0.02 مول/لتر. ما الظروف التي ستساهم في تحول التوازن نحو تكوين A إذا كان التفاعل العكسي طاردًا للحرارة؟

8. في وعاء مغلق بحجم 10 لترات عند درجة حرارة 800 درجة مئوية، تم إنشاء التوازن CaCO 3 (T) “CaO (T) + CO 2 (G). ثابت التوازن K P = 300 كيلو باسكال. ما كتلة CaCO 3 المتحللة؟ ما الظروف التي ستساهم في تحول التوازن نحو تكوين ثاني أكسيد الكربون إذا كان التفاعل المباشر ماصًا للحرارة؟

9. في وعاء مغلق عند درجة حرارة معينة، تم إنشاء التوازن Fe (T) + H 2 O (G) “FeO (T) + H 2 (G). حدد نسبة الماء المتفاعل إذا كانت K P = 1 وكان الضغط الجزئي الأولي للهيدروجين صفرًا. ما الظروف التي ستساهم في تحول التوازن نحو تكوين الهيدروجين إذا كان التفاعل العكسي طاردًا للحرارة؟

10. حدد تركيز توازن الهيدروجين في النظام 2HI (G) “H 2 (G) + I 2 (G) إذا كان التركيز الأولي لـ HI هو 0.05 مول/لتر وثابت التوازن K C = 0.02. ما هي الظروف التي ستساهم في تحول التوازن نحو تكوين HI إذا كان التفاعل المباشر ماصًا للحرارة؟

معدل التفاعلات الكيميائية يسمى فرع الكيمياء الذي يدرس معدل وآلية التفاعلات الكيميائية بالحركية الكيميائية. معدل التفاعل الكيميائي هو عدد أفعال التفاعل الأولية لكل وحدة زمنية في وحدة مساحة التفاعل. هذا التعريف صالح لكل من العمليات المتجانسة وغير المتجانسة. في الحالة الأولى، مساحة التفاعل هي حجم وعاء التفاعل، وفي الحالة الثانية، السطح الذي يحدث عليه التفاعل. نظرًا لأن التفاعل يغير تركيزات الكواشف أو منتجات التفاعل لكل وحدة زمنية. في هذه الحالة، ليست هناك حاجة لرصد التغيرات في تركيز جميع المواد المشاركة في التفاعل، لأن معادلتها المتكافئة تحدد العلاقة بين تركيزات المواد المتفاعلة. غالبًا ما يتم التعبير عن تركيز المواد المتفاعلة بعدد المولات في 1 لتر (مول/لتر). ويعتمد معدل التفاعل الكيميائي على طبيعة المواد المتفاعلة والتركيز ودرجة الحرارة وحجم سطح التلامس للمواد ووجود المحفزات وغيرها. والحديث عن رد فعل أحادي الجزيء. عندما يحدث تصادم بين جزيئين مختلفين في فعل أولي، يكون الاعتماد على الشكل التالي: u - k[A][B]، ويتحدثون عن تفاعل جزيئي؛ عندما يحدث تصادم بين ثلاثة جزيئات في فعل أولي، فإن اعتماد السرعة على التركيز يكون صحيحًا: v - k [A] [B] [C]، ويتحدثون عن تفاعل ثلاثي الجزيئات. في جميع التبعيات التي تم تحليلها: v - معدل التفاعل؛ [أ]، [ب]، [ج] - تركيزات المواد المتفاعلة؛ ك - معامل التناسب؛ يسمى ثابت معدل التفاعل . v = k، عندما تكون تراكيز المواد المتفاعلة أو منتجاتها مساوية للوحدة. يعتمد ثابت المعدل على طبيعة المواد المتفاعلة وعلى درجة الحرارة. تم وصف اعتماد معدل التفاعلات البسيطة (أي التفاعلات التي تحدث من خلال فعل أولي واحد) على التركيز من خلال قانون الفعل الجماعي الذي وضعه K. Guldberg وP. Waage في عام 1867: معدل التفاعل الكيميائي يتناسب طرديًا مع حاصل ضرب تركيز المواد المتفاعلة مرفوعًا إلى أس معاملاتها المتكافئة. على سبيل المثال، بالنسبة للتفاعل 2NO + 02 = 2N02؛ v - k2 وسوف تزيد ثلاث مرات أوجد: الحل: 1) اكتب معادلة التفاعل: 2СО + 02 = 2С02. وفقا لقانون الفعل الجماعي v - k[C0]2. 2) دعونا نشير إلى [CO] = أ؛ = ب، إذن: ت = ك أ2 ب. 3) عندما يزيد تركيز المواد الأولية بمقدار 3 مرات نحصل على: [CO] = 3a، a = 3b. 4) احسب سرعة التفاعل u1 : - k9a23b - k27a% a if k27 D2b 27 v k a2b الإجابة : 27 مرة. مثال 3 كم مرة يزداد معدل التفاعل الكيميائي عندما تزيد درجة الحرارة بمقدار 40 درجة مئوية إذا كان معامل درجة حرارة معدل التفاعل 3؟ معطى: عند = 40 درجة مئوية Y - 3 أوجد: 2 الحل: 1) وفقًا لقاعدة فانت هوف: h-U vt2 = vh y 10, 40 و، - vt > 3 10 - vt -81. 2 1 1 الجواب: 81 مرة. مثال 4 يتم التفاعل بين المادتين A وB وفقًا للمخطط 2A + B * "C. تركيز المادة A هو 10 مول/لتر، والمادة B 6 مول/لتر. ثابت معدل التفاعل هو 0.8 لتر 2 4 مول"2 ثانية"1. احسب معدل التفاعل الكيميائي في اللحظة الأولية، وكذلك في اللحظة التي يبقى فيها 60% من المادة B في خليط التفاعل، بالنظر إلى: k - 0.8 l2 mol"2 sec"1 [A] = 10 mol/l [B] = 6 مول/لتر أوجد: "ابدأ! ^ الحل: 1) أوجد معدل التفاعل في اللحظة الأولية: v - k[A]2 [B], r> = 0.8 102 b - 480 mol - l sec "1. بداية 2) بعد مرور بعض الوقت، سيبقى 60% من المادة B في خليط التفاعل، ثم: وبالتالي، انخفض [B] بمقدار: 6 - 3.6 = 2.4 مول/لتر. 3) يستنتج من معادلة التفاعل أن المادتين A وB تتفاعلان مع بعضهما البعض بنسبة 2:1، وبالتالي انخفض [A] بمقدار 4.8 مول/لتر وأصبح يساوي: [A] = 10 - 4.8 = 5.2 مول /ل. 4) احسب إذا: د) = 0.8 * 5.22 3.6 = 77.9 مول لتر "1 * ثانية"1. الإجابة: g>begin ~ 480 mol l sec"1, g/ = 77.9 mol l-1 sec"1. مثال 5: يستمر التفاعل عند درجة حرارة 30 درجة مئوية خلال دقيقتين. ما المدة التي سيستغرقها هذا التفاعل حتى يكتمل عند درجة حرارة 60 درجة مئوية، إذا كان معامل درجة الحرارة لمعدل التفاعل في نطاق درجة الحرارة هذا هو 2؟ معطى: t1 = 30 درجة مئوية t2 = 60 درجة مئوية 7 = 2 t = 2 دقيقة = 120 ثانية أوجد: h الحل: 1) وفقًا لقاعدة فانت هوف: vt - = y 1 vt - = 23 = 8 2) سرعة رد الفعل تتناسب عكسيا مع زمن رد الفعل، وبالتالي: الإجابة: ر = 15 ثانية. أسئلة ومهام للحل المستقل 1. تحديد معدل التفاعل. أعط أمثلة على ردود الفعل التي تحدث بمعدلات مختلفة. 2. يتم كتابة التعبير عن المعدل الحقيقي للتفاعل الكيميائي الذي يحدث عند حجم ثابت للنظام على النحو التالي: dC v = ±--. d t وضح في الحالات التي تكون فيها الإشارة موجبة وفيها تكون الإشارة السالبة مطلوبة على الجانب الأيمن من التعبير. 3. ما هي العوامل التي يعتمد عليها معدل التفاعل الكيميائي؟ 4. ما تسمى طاقة التنشيط؟ ما العامل الذي يؤثر على معدل التفاعل الكيميائي الذي يميزه؟ 5. ما الذي يفسر الزيادة القوية في معدل التفاعل مع زيادة درجة الحرارة؟ 6. تحديد القانون الأساسي للحركية الكيميائية – قانون فعل الكتلة. من ومتى تم صياغته؟ 7. ما هو ثابت معدل التفاعل الكيميائي وما العوامل التي يعتمد عليها؟ 8. ما هو المحفز وكيف يؤثر على معدل التفاعل الكيميائي؟ 9. أعط أمثلة على العمليات التي تستخدم فيها المثبطات. 10. ما هي المروجين وأين يتم استخدامها؟ 11. ما هي المواد التي تسمى "السموم التحفيزية"؟ أعط أمثلة على هذه المواد. 12. ما هو الحفز المتجانس وغير المتجانس؟ أعط أمثلة على العمليات التي تستخدم عملياتها التحفيزية. 13. كيف سيتغير معدل التفاعل 2С0 + 02 = 2С02 إذا انخفض حجم خليط الغاز بمقدار مرتين؟ 14. كم مرة سيزداد معدل التفاعل الكيميائي عندما تزيد درجة الحرارة من 10 درجات مئوية إلى 40 درجة مئوية، إذا علم أنه مع زيادة درجة الحرارة بمقدار 10 درجات مئوية فإن معدل التفاعل سيزيد مرتين؟ 15. يزداد معدل التفاعل A + B = C ثلاث مرات مع كل زيادة في درجة الحرارة بمقدار 10 درجات مئوية. كم مرة سيزداد معدل التفاعل عندما تزيد درجة الحرارة بمقدار 50 درجة مئوية؟ 16. كم مرة يزداد معدل التفاعل بين الهيدروجين والبروم إذا زاد تركيز المواد البادئة بمقدار 4 مرات؟ 17. كم مرة سيزداد معدل التفاعل عندما تزيد درجة الحرارة بمقدار 40 درجة مئوية (ص = 2)؟ 18. كيف يتغير معدل التفاعل 2NO + 02 ^ 2N02 إذا تضاعف الضغط في النظام؟ 19. كم مرة يجب زيادة تركيز الهيدروجين في النظام N2 + 3H2^2NH3 بحيث يزيد معدل التفاعل بمقدار 125 مرة؟ 20. يتم التفاعل بين أكسيد النيتروجين (II) والكلور وفق المعادلة 2NO + C12 2NOC1؛ كيف يتغير معدل التفاعل عندما: أ) يتضاعف تركيز أكسيد النيتريك؟ ب) تضاعف تركيز الكلور؛ ج) تضاعف تركيز المادتين؟ . 21. عند درجة حرارة 150 درجة مئوية، ينتهي بعض التفاعل خلال 16 دقيقة. بمعامل درجة الحرارة الذي يساوي 2.5، احسب الفترة الزمنية التي سينتهي بعدها نفس التفاعل عند درجة حرارة 80 درجة مئوية. 22. كم درجة يجب زيادة درجة الحرارة حتى يزيد معدل التفاعل 32 مرة؟ معامل درجة الحرارة لمعدل التفاعل هو 2.23. عند 30 درجة مئوية، يحدث التفاعل في 3 دقائق. كم من الوقت سيستغرق نفس التفاعل عند 50 درجة مئوية إذا كان معامل درجة الحرارة لمعدل التفاعل هو 3. 24. عند درجة حرارة 40 درجة مئوية يستمر التفاعل في 36 دقيقة، وعند 60 درجة مئوية في 4 دقائق . احسب معامل درجة الحرارة لمعدل التفاعل. 25. معدل التفاعل عند 10 درجات مئوية هو 2 مول/لتر. احسب معدل هذا التفاعل عند 50 درجة مئوية إذا كان المعامل الحراري لمعدل التفاعل هو 2.