Курсовая: Рассчет изменения скорости химической реакции - текст курсовой. Скачать бесплатно.
Банк рефератов, курсовых и дипломных работ. Много и бесплатно. # | Правила оформления работ | Добавить в избранное
 
 
   
Меню Меню Меню Меню Меню
   
Napishem.com Napishem.com Napishem.com

Курсовая

Рассчет изменения скорости химической реакции

Банк рефератов / Химия

Рубрики  Рубрики реферат банка

закрыть
Категория: Курсовая работа
Язык курсовой: Русский
Дата добавления:   
 
Скачать
Архив Zip, 60 kb, скачать бесплатно
Заказать
Узнать стоимость написания уникальной курсовой работы

Узнайте стоимость написания уникальной работы

Теплоты нейтрализ ации соляной, уксусной и масляной кислот гидроксидом натрия соответств енно равны – 55,9 кДж/моль; – 56,07 кДж/моль; – 57,74 кДж/моль. Вычислить теплоту диссоциаци и уксусной и масляной кислот. Решение. (1) Сокращенное ионное уравнение: (2) (3) Ионное уравнение: (4) Отнимаем уравнение 2 от уравнения 4 и получаем: Также и с масляной кислотой: Ответ: -0,7 кДж, - 1,84 кДж. Рассчитать изменение ск орости химической реакции при повышении температуры от 293 до 373 К? Температ урный коэффициент этой реакции равен 2. Решение. Подс тавляем в формулу значения температур Т 1 и Т 2 : Рассчитываем изменение скорости химическ ой реакции: Ответ: Изменение свободной энергии, сопровождаю щее химическую реакцию, ее связь с константой равновесия. Расчет теплово го эффекта реакции. Изменение свободной энергии Гиббса , или изменение изобарно-изотермического потенциала - это та максимальна я часть энергии системы, которая в данных условиях может превратиться в полезную работу. При реакция протекае т самопроизвол ь но. В соответствии с законом действующих масс для произвольной реакции а A + b B = c C + d D (1) уравнение скорости прямой реакции можно записать: , (2) а для скоро сти обратной реакции . (3) По мере про текания реакции (1.33) слева направо концентрации веществ А и В будут уменьш аться и скорость прямой реакции будет падать. С другой стороны, по мере на копления продуктов реакции C и D скорост ь реакции справа налево будет расти. Наступает момент, когда скорости х 1 и х 2 ста новятся одинаковыми, концентрации всех веществ о с таются неизменными, следовательно, , (4) откуда K c = k 1 / k 2 = . Постоянная величина К с , равная отношени ю констант скоростей прямой и обратной реакций, количественно описывае т состояние равновесия через равновесные концентрации исходных вещес тв и продуктов их взаимодействия (в степени их стехиометрических коэффи циентов) и называется константой равновесия . Константа равновесия является п остоянной только для данной температуры, т.е. К с = f (Т). Константу равнове сия химической реакции принято выражать отношением, в числителе которо го стоит произведение равнове с ных молярных концентраций продуктов реакции, а в знамена теле – произведение концентраций исходных в е ществ. Если компоненты реакции представляют собой смесь идеальных газов, то ко нстанта равновесия (К р ) выраж ается через парциал ь ные д авления компонентов: K p = . (5) или . (6) Из ура внения (6) следует, что К р = К с при условии, если реакция идет без изменения числа моль в газовой фазе, т.е. когда (с + d ) = ( a + b ). Если реакция (1) протекает самопроизвольно при пост оянных Р и Т или V и Т, то значения D G и этой реакции можно получить из уравн е ния: , (7) где Р А , Р В , Р С , Р D – парциальные давления исходных веществ и продуктов реакци и. Уравнение (7) называются уравнениями изотермы химической реакции Вант - Гоффа. Это соотнош ение позволяет рассчитать значения яя G и яя F реакции, определить ее направл ение при разли ч ных концен трациях исходных веществ. Необходимо отметить, что как для газовых систем, так и для растворов, при у частии в реакции твердых тел (т.е. для гетерогенных систем) концентрация т вердой фазы не входит в выражение для константы равновесия, поскольку эт а концентрация практически постоянна. Так, для реакции 2 СО (г) = СО 2 (г) + С (т) константа равновесия записывается в виде . Зависимость константы равновесия от температуры ( для температуры Т 2 относител ьно температуры Т 1 ) выражается следующим уравнением Вант-Гоффа : , (8) где D Н 0 – тепловой эффект реакции. Удельная электропроводность 0,1 н раст вора AgNO 3 равна 0,00943 Ом – 1 ·см – 1 . Эквивал ентная электропроводность этого раствора при бесконечном разбавлении равна 115,6 Ом – 1 ·см 2 . Найти кажущуюся концентрацию Ag + в растворе. Ом – 1 ·см 2 Ответ: 0,815 Классификации дисперсных систем по размерам дисперсных ча с тиц, агрегатным состояниям дисперсной фазы и дисперсио нной ср е ды. Гетерогенные высокодисперс ные системы характеризуются размерами частиц дис персной фазы в интервале 10 – 5 – 10 – 7 см. Если интервал разм ера частиц ниже этого, происходит переход от агрегатов к отдельным молек у лам, т.е. к истинным раство рам. При диаметре частиц более 10 – 5 см грубодисперсные системы называются микрогетерогенными. Это порошки, суспе нзии, эмульсии, пены и др . Микр огетерогенные системы, в соотве т ствии с проявляемыми ими свойствами, также относятся к диспер сным, хотя подвижность крупных частиц в дисперсионной среде резко сн и жена. Отметим, что для названия систем, степен ь дисперсности частиц у которых лежит в коллоидной области, используетс я общий термин – золь . Если в жидкости распределена твердая фаза, то система (Т/Ж) называется суспензией или коллоидной системой (в зависимости от интервала размеров частиц). Если фаза и среда представляют собой жи д кости, то система (Ж/Ж) называется эмульсией , если дисперсионна я среда газообразная, система (Ж/Г, Т/Г) носит название аэр о золь . Рас творы высокомолекулярных (полимерных) органических соединений хотя и я вляются истинными, но по целому ряду проявляемых ими свойств очень сходн ы с коллоидными системами, и поэт о му также являются предметом изучения коллоидной химии. Системы, в которых энергетическое взаимодействие между дисперсной фаз ой и дисперсионной средой проявляется слабо (например, частицы металлов или галогенидов серебра в воде) называются лиофоб ными ( или в водной среде – гид рофобными, т.е. не любящими вод у) . Если же в дисперсной системе интенсивность моле кулярных взаимодействий на границе раздела фаз является сильно выраже нной (например, в растворах ВМС, белков), то такие системы называются лиофильными ( или в водной дисперс ионной среде – гидрофильными, т.е. любящими воду). Коллоидными свойствами могут обладать системы и с нео рганическими, и с органическими фазовыми компонентами. К дисперсным сис темам относятся как разнообразные природные объекты, так и многочислен ные продукты их переработки, причем дисперсная ф а за в них, как правило, полидисперсна я, т.е. размеры частиц находятся в зн а чительном интервале. Кл ассификация дисперсных систем по агрегатному состоянию дисперсной фаз ы и дисперсионной среды Дисперсио н ная среда Дисперсная фаза Название диспер с ной системы Примеры дисперсных систем Жидкость Твердое тело Суспензия, золь Золи металлов, природные воды Жидкость Эмульсия Молоко, нефть Газ Пена Мыльная пена Твердое тело Твердое тело Минерал, сплав Рубин, сталь Жидкость Пористое тело, минерал Влажный грунт, опал Газ Пористое тело Сухой грунт, акт ивированный уголь, пен о плас т Газ Твердое тело Аэрозоль Пыль, дым Жидкость Аэрозоль Туман, облако Рассчитать средний сдвиг частиц аэрозоля с р адиусом частиц 10 - 7 м за время 10 с при температуре 273 К и в язкости воздуха 1,7·10 -5 н·с/м 2 . Как изм е нится средний сдвиг частиц, если радиус частиц аэрозоля увеличится до 10 - 6 м? Средний сдви г частиц аэрозоля t - время, за которое происхо дит смещение частицы (продолжительность диффузии), с; D - коэффициент ди ффузии, м 2 . с -1 . Коэффициент диффузии для сферической частицы рассчитыв а ется по уравнению Эйнштейна: , где N А – чи сло Авогадро, 6 · 10 23 молекул/мол ь; – вязкос ть дисперсионной среды, Н · с/м 2 (Па · с); r – радиус частицы, м; R – универсальная газ овая постоянная, 8,314 Дж/моль · К; T – абсолютная темпер атура, К; p - число 3,14. ответ на второй вопрос задания: Таким образом, средний сдвиг частицы уменьшиться в 10 раз. Ответ: , уменьшит ся в 10 раз. Объяснить причины, по которым определение количес тва адсорбирующегося вещества и описание адсорбционных явлений пров о дят с использованием нес кольких теорий и уравнений: Гиббса, Ле н гмюра, Фрейндлиха и др. В чем их особенности? На границе раздела фаз, например жидкости и во здуха, молекулы вещества в глубине одной из фаз и на ее поверхности энерг етически неравноценны. На молекулу внутри фазы со всех сторон действуют межмолекулярные силы, уравновешивающие друг друга. А на поверхнос т ную молекулу со сто роны дисперсной фазы, с одной стороны, и дисперсионной среды – с другой – действуют силы, разные по велич и не. Таким образом, на поверхности дисперсных частиц п оявляется и з быт очная энергия. Такая картина характерна для любых поверхностей раздела фаз. Чем больше поверхность раздела, тем больше накопле н ная поверхностная энерги я в межфазном поверхностном слое. Это я в ляется причиной неустойчивости системы, поско льку в ней самопр о извольно могут протекать процессы, направленные всегда на снижение поверхностной энергии путем уменьшения величины удельной п о верхности (на пример, капля жидкости всегда стремится принять форму шара, поскольку ша р обладает м и ни мальной площадью поверхности). Величина поверхностной энергии определяется уравнением F = s · S , где F – свободная поверхностная энергия, Дж; s – величина поверхностного натяжения, Дж/м 2 ; S – поверхность диспе рсных частиц (площадь поверхности разд е ла), м 2 . Самопроизвольные процессы, идущие с уменьшением площади поверхности S , называются коагуляцией , а процессы, идущие с уме н ь шением s , в частности при увеличении концентра ции вещества в п о верхност ном слое по сравнению с концентрацией его в объ е ме фазы, называются адсорбци ей . Адсорбция – процесс самопро извольного поглощения вещества (адсорбтива) поверхностью адсорбента. Уравнение Гиббса устанавл и вает взаимосвязь величин ы адсорбции (Г, кмоль/кг или кмоль/м 2 ) с изменением поверхностного натяжения ( s, Дж/м 2 ) от концентр а ции раствора (С, кмоль/л) . , где С – кон центрация раствора, кмоль/л; R – универсальная газ овая постоянная; T – температура; d s / d С – произ водная, являющаяся мерой поверхностной акти в ности; может быть определена графически по зависимо сти поверхн о стного натяж ения от концентрации (при s® 0). Физические процессы молекулярной адсорбции на тв ердой п о верхности описываются уравнениями Ленгмюра и Фрейндлиха. Уравнение Ленгмюра: , где Г – величина адсорбци и, кмоль/кг или кмоль/м 2 ; Г max – величина предель ной адсорбции, кмоль/кг (кмоль/м 2 ); С – концентрация раствора, кмоль/л; а – константа равновесия адсорб ции. Это уравнение хорошо описывает адсорбцию для малых и бол ь ших концентраций растворов (или дав лений газа). Эмпирическое уравнение Фрейндлиха: , где Г – величина адсорбции, кмоль/кг (кмоль/м 2 ); n – количество вещества-адсорбтива, кмоль; m – масса адсорбента, к г; К – константа (при С = 1 моль/л К = Г); 1/а – константа (адсорбционный показатель); зависит от природы адсорбент а и температуры. 1/а = 0,1– 1. Уравнение (2.11) хорошо описыв ает адсорбцию для интервала средних концентраций растворов (или давлен ий газа). Адсорбция на жидкой поверх ности может приводить как к умен ь шению поверхностного натяжения (например, при адсорбции малора с творимых, дифильных поверхностно-активных веществ), так и к его увеличению (в частности, при адсорбции поверхностно-инактивн ых веществ, т. е. хорошо растворимых в воде неорганических электролитов) и ли не изменять его (растворы сахаров в воде). В последнем сл у чае вещество расп ределяется равномерно между п о верхностным слоем и объемом раствора. Вычислить скорость электрофор еза дисперсных частиц, если электрокинетический потенциал составляет 0,058 В, градиент напряжения внешнего поля равен 5·10 -2 В/м, вязкость среды 10 – 3 Па·с, д и электрическая проницаемость Е = 81 и электрическая константа 8,85 ·10 -12 Ф/м. Решение. В е ли чина дзета-потенциала (в вольтах) рассчитывается по формуле , где и – скорость передвижения границы золь-жидкости при электр о форезе, м/с; – вязкость дисперсио нной среды, Па·с; e – диэлектрическая проницаемость среды (для воды она равна 81); e o – электрическая постоянная жидкос ти, равная 8,85·10 – 12 Ф/м; Н – градиент напряженности внешнего поля, В/м. Отсюда мож но выразить скорость электрофореза: 96. Рассчитать порог коагуляции раствора сульфата натрия, если добавлени е его 0,1 н раствора объемом 0,003 л вызыв ает коагуляцию золя объемом 0,015 л. Порог коаг уляции рассчитывается следующим образом: , где g порог коагуляции, кмоль/ м - 3 ; С – молярная концентрация раствора электролита, кмоль/м 3 ; V эл – объем раствора электролита, м 3 ; V золя – объем золя, м 3 . Ответ: 0,02 Эмульсии. Условия их образования, классиф икация и свойс т ва. Примеры эмульсий среди продуктов питания. Эмульсиями называются дисперсные систе мы, в которых дисперсионная среда и дисперсная фаза находятся в жидком с остоянии. Эмульсии являются обычно грубодисперсными системами. Такие с истемы часто встречаются в природе, например, молоко, млечный сок каучук оносных растений. В первом случае жир, а во втором - углеводород каучука ди спергированы в воде. Оба эти вещества почти совершенно не растворяются в дисперсионной среде т.е. в воде. Таким образом, эмульсии - это микрогетеро генные системы, состоящие из двух практически взаимно-нерастворимых жи дкостей, которые очень сильно отличаются от друг-друга по характеру моле кул. Если одна из жидкостей является полярной, например вода, то вторая - д олжна быть неполярной или малополярной, например, органическая жидкост ь. Малополярные органические жидкости - бензол, бензи н, керосин, анилин, масло и др. - независимо от их химической природы, называют масло м. На практике чаще всего встречаются водные эмульсии, т.е. эмульсии в котор ых одной из двух жидкостей является вода. Такие эмульсии подразделяются на два типа: масло в воде (сокращенно - м/в) и вода в масле (м/в). В эмульсиях пер вого типа (прямых) масло является дисперсионной фазой, а вода - дисперсион ной средой. В эмульсиях второго типа (обратных) вода является раздроблен ной в виде капелек дисперсной фазой, а масло - дисперсионной средой. Для получения эмульсии две несмешивающиеся жидкости подвергают процес су эмульгирования, состоящему в том, что механическим встряхиванием, раз биванием особыми лопастными мешалками или продавливанием через узкие щели жидкости раздробляются друг в друге. В технике имеется большое числ о механизмов, где диспергирование осуществляется или благодаря просто му разбиванию сравнительно больших капель на более мелкие, или растяжен ием жидкости в пленку, которая, разрываясь, дает массу мелких капелек. Для получения особо высокодисперсных эмульсий применяется ультразвуковой метод. Эмульсии, полученные из чистых жидкостей, обычно очень неустойчивые, кап ельки при соприкосновении друг с другм сливаются и дисперсная система п остепенно расслаивается на две несмешивающиеся жидкости. Неустойчивос ть эмульсий объясняется наличием избыточного запаса свободной поверхн ости на границе фаз, что выражается большим поверхностным натяжением. Пр оцесс расслоения эмульсии идет самопроизвольно, так как при этом систем а большей степени дисперсности, с большей свободной поверхностной энер гией переходит в малодисперсную систему, уменьшая поверхностное натяж ение. Процесс самопроизвольного слияния жидких капель, который заканчи вается расслоением эмульсии на составляющие её жидкости, называется ко алесценцией. Подобно коллоидным системам, получение устойчивых эмульсий возможно т олько в присутствии веществ, которые, адсорбируясь на поверхности капел ек, препятствуют их слиянию и придают системе агрегатную устойчивусть. В ещества, которые обуславливают устойчивость (стабильность) эмульсии на зываются эмульгаторами. По своим свойствам, в первую очередь по агрегатной устойчивости, эмуль сии делятся на две группы: эмульсии разбавленные, в которых концентрация дисперсионной фазы мала (меньше 1%), и эмульсии концентрированные, в котор ых концентрация дисперсной фазы значительна (объемная концентрация пр евышает 1%). Разбавленные эмульсии характеризуются своей устойчивостью в отсутств ии специального эмульгатора (стабилизатора). Обычно концентрация таких эмульсий не превышает 0,1 - 0,01%, благодаря чему вероятность столкновения обр азующих их капелек дисперсной фазы очень невелика. Такие системы ведут с ебя вполне аналогично лиофобным золям. Их относительная устойчивость о пределяется существованием на поверхности капелек эмульсии двойного э лектрического слоя. Необходимое для этого минимальное количество элек тролита всегда находится в употребляемом масле в виде примесей. В концентрированных эмульсиях в отличие от разбавленных при сколько-ни будь значительной концентрации дисперсной фазы, слияние капелек проис ходит с большей скоростью и эмульсия за короткий промежуток времени раз деляется на два слоя. Получение устойчивых концентрированных эмульсий возможно только в присутствии специальных эмульгаторов. Эмульгаторы, в зависимости от их химической природы, могут стабилизиров ать эмульсию как путем понижения межфазного поверхностного натяжения, придания частицам эмульсии электрических зарядов, одинаковых по знаку, так и путем образования из эмульгатора на поверхности капелек механиче ски прочных магнитных пленок. Такие пленки защищают частицы эмульсии от взаимного слияния при их столкновении, причем этот фактор может быть бол ее важным, чем действие электрических зарядов. Особенно это относится к концентрированным эмульсиям, в которых эмульгаторы, сообщающие только заряд частицам, уже не обеспечивают устойчивости. К эмульгаторам, способным образовывать прочные защитные пленки, относя тся высокомолекулярные соединения, например, сапонин, белки (желатин, ка зеин), каучук, смолы, соли жирных кислот (мыла) и др. Указанные вещества, особ енно мыла, обладая некоторой поверхностной активностью, адсорбируются на поверхности капель эмульсии и образуют структурированную оболочку, которая является вязкой, прочной и упругой. При соударении частиц такая оболочка обычно не разрушается и не выдавливается, благодаря чему эмуль сии и приобретают высокую устойчивость. Наибольший интерес представляют собой желатированные или твердые эмул ьсии. В них, как и в подобных суспензиях, стабилизирующее действие эмульг атора переходит в структуризующее. Желатированные эмульсии характеризуются большой устойчивостью, прочн остью и другими механическими свойствами, которые обусловлены наличие м в них тончайшей структуры. Эта структура - сетка-каркас из двухмерного с тудня, построенного из высокополимерного эмульгатора. Примерами таких эмульсий являются консистентные смазки, маргарин, сливочное масло, густ ые кремы. Обычными эмульсиями являются молоко, сливки, жидкости, применя емые при обработке металлов. Эмульсии со временем разрушаются. В некоторых случаях возникает необх одимость ускорить разрушение эмульсий, например, разрушение эмульсии в сырой нефти. Ускорить процесс разрушения можно всеми путями, ведущими к уменьшению прочности защитной пленки эмульгатора и увеличению возможн ости соприкосновения частиц друг с другом. Методов разрушения эмульсии (деэмульгирования) очень много. Наиболее в ажными из них являются следующие: 1. Химическое р азрушение защитных пленок эмульгатора, например, действием сильной мин еральной кислоты. 2. Прибавление эмульгатора, способного вызвать обращение фаз эмульсии и снижающего эт им прочность защитной пленки. 3. Термическое разрушение - расслоение эмульсий нагреванием. С повышением температуры уменьшается адсорбция эмульгатора, что ведет к разрушению эмульсии. 4. Механическо е воздействие. К этому методу относится механическое разрушение стабил изированных пленок, например, сбивание сливок в масло. Центрифугировани е также относится к механическому воздействию. 5. Действие эле ктролитов вызывает разрушение эмульсий, стабилизированных электричес ким зарядом частиц. Эмульсии находят применение во многих химико-технологических процесса х - в мыловарении, в производстве молочных продуктов, в производстве эмул ьсионных красок, в производстве каучуков путем полимеризации, в произво дстве пластмасс и в других производствах. ЛИТЕРАТУРА 1. Ахметов Б. В. Задачи и упражнения по физической и коллоидной химии. – Л.: Химия, 1989. 2. Евстратова К. И., Купина Н. А., Малахов а Е. М. Физическая и ко л лоидная химия. – М.: Высшая школа, 1990. 3. Зимон А. Д., Лещенко Н. Ф. Коллоидная химия. – М.: Хими я, 2001. 4. Зимон А. Д., Лещенко Н. Ф. Физическая химия. – М.: Хими я, 2000. 5. Киселев Е. В. Сборник примеров и задач по физической химии. – М.: Высшая школа, 1983. 6. Кно рре Д. Г. Физическая химия. – М.: Высшая школа, 1990. 7. Стромберг А. Г. Физическая химия. – М.: Высшая школа, 2001. 8. Степин Б. Д. Международные системы единиц физических вел и чин в химии. – М.: Высшая школа, 1990. 9. Фри дрихсберг Д. А. Курс коллоидной химии. – Л.: Химия, 1995.
1Архитектура и строительство
2Астрономия, авиация, космонавтика
 
3Безопасность жизнедеятельности
4Биология
 
5Военная кафедра, гражданская оборона
 
6География, экономическая география
7Геология и геодезия
8Государственное регулирование и налоги
 
9Естествознание
 
10Журналистика
 
11Законодательство и право
12Адвокатура
13Административное право
14Арбитражное процессуальное право
15Банковское право
16Государство и право
17Гражданское право и процесс
18Жилищное право
19Законодательство зарубежных стран
20Земельное право
21Конституционное право
22Конституционное право зарубежных стран
23Международное право
24Муниципальное право
25Налоговое право
26Римское право
27Семейное право
28Таможенное право
29Трудовое право
30Уголовное право и процесс
31Финансовое право
32Хозяйственное право
33Экологическое право
34Юриспруденция
 
35Иностранные языки
36Информатика, информационные технологии
37Базы данных
38Компьютерные сети
39Программирование
40Искусство и культура
41Краеведение
42Культурология
43Музыка
44История
45Биографии
46Историческая личность
47Литература
 
48Маркетинг и реклама
49Математика
50Медицина и здоровье
51Менеджмент
52Антикризисное управление
53Делопроизводство и документооборот
54Логистика
 
55Педагогика
56Политология
57Правоохранительные органы
58Криминалистика и криминология
59Прочее
60Психология
61Юридическая психология
 
62Радиоэлектроника
63Религия
 
64Сельское хозяйство и землепользование
65Социология
66Страхование
 
67Технологии
68Материаловедение
69Машиностроение
70Металлургия
71Транспорт
72Туризм
 
73Физика
74Физкультура и спорт
75Философия
 
76Химия
 
77Экология, охрана природы
78Экономика и финансы
79Анализ хозяйственной деятельности
80Банковское дело и кредитование
81Биржевое дело
82Бухгалтерский учет и аудит
83История экономических учений
84Международные отношения
85Предпринимательство, бизнес, микроэкономика
86Финансы
87Ценные бумаги и фондовый рынок
88Экономика предприятия
89Экономико-математическое моделирование
90Экономическая теория

 Анекдоты - это почти как рефераты, только короткие и смешные Следующий
Думаю, каким же я был идиотом год назад!..
И так каждый год.
Anekdot.ru

Узнайте стоимость курсовой, диплома, реферата на заказ.

Обратите внимание, курсовая по химии "Рассчет изменения скорости химической реакции", также как и все другие рефераты, курсовые, дипломные и другие работы вы можете скачать бесплатно.

Смотрите также:


Банк рефератов - РефератБанк.ру
© РефератБанк, 2002 - 2016
Рейтинг@Mail.ru