Физико-химические основы технологии электронных средств. Шелохвостов В.П - 8 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

Цель работы: выявление влияния температуры раствора на скорость химической реакции; уста-
новление взаимосвязи между температурой раствора и величиной константы скорости химической ре-
акции.
Приборы и принадлежности: термостабильная печь, градусник, исходные компоненты химиче-
ской реакции, весы, стеклянная посуда, индикаторы.
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
Рассмотрим элементарную бимолекулярную реакцию (ЭБР) в закрытой системе
А + В → ПРОДУКТЫ РЕАКЦИИ.
При протекании одной стадии элементарной реакции должен быть преодолен только один энерге-
тический барьер.
Все молекулы А и В, с суммарной энергией превышающей величину Е энергетического барьера,
прореагируют с образованием продуктов реакции. Доля прореагировавших молекул будет пропорцио-
нальна вероятности их столкновения, что пропорционально произведению концентраций с
А
и с
В
.
Из этого следует, что скорость w (ЭБР) равна
BA
cckw
=
, (2.1)
где k – коэффициент пропорциональности (константа скорости).
Зависимость скорости реакции от температуры определяется зависимостью от ее константы скоро-
сти реакции. С другой стороны скорость химической реакции для элементарных реакций первого по-
рядка равна
AА
kcdtdcw == , (2.2)
Разделив переменные получим
c
dc
kdt −=
. (2.3)
После интегрирования в пределах от 0 до t и от с
0
до с концентрация становится равной
kt
ecc
−
=
0
, (2.4)
где с
0
– начальная концентрация исходных веществ; t – время.
Обычно для характеристики скорости реакции пользуются временем полураспада
21
t
(промежуток
времени, в течение которого реагирует половина взятого количества вещества с = 0,5с
0
). Таким образом
k
t
693,0
21
=
, (2.5)
где 0,693 = ln (2).
21
t
не зависит от концентрации исходного вещества и зависит только от k, которая сильно зависит
от температуры.
Для большинства реакций k определяется по уравнению Аррениуса
TR
E
Aek
−
= , (2.6)
где А – предэкспоненциальный множитель; E – энергия активации. Пердэкспоненциальный множитель
для элементарных реакций может быть вычислен теоретически из молекулярно-кинетической теории.
По этим данным A в малой степени зависит от температуры и по сравнению с экспоненциальным
множителем для большинства реакций А(T) ≈ сonst.

Страницы