Методична вказівка для студентів до семінарського заняття з хімії

ЗАНЯТТЯ №5

Тема: Загальні уявлення про швидкість хімічних реакцій. Принцип Ле-Шательє. Константа рівноваги. Вплив зовнішніх факторів на хімічну рівновагу. Енергетичний ефект хімічних реакцій. Контрольна робота №1.

Актуальність: Вивчення кінетики і механізму хімічних реакцій має велике теоретичне і практичне значення як для хімії, так і для медицини. Так, наприклад, зміна температури людини при хворобі впливає на фізіологічні процеси в людському організмі. . Також, використання великої кількості різних ліків може знижувати ефективність лікування хворого, у зв'язку з різними швидкостями їх засвоєння або різною дією на організм.

Знання принципів хімічної рівноваги дають змогу регулювати процеси, які відбуваються в організмі та вивчати ефективність дії лікарських препаратів. Знання про зміщення рівноваги хімічних реакцій дозволяє створювати оптимальні умови для їх протікання.

Навчальні цілі:

Знати: основні закони хімії – закон збереження маси і закон сталості складу, закон діючих мас, залежність швидкості хімічної реакції від температури, концентрації, присутності каталізаторів, види і теорії каталізу, вплив каталізатора на енергію активації, гетерогенні і гомогенні системи. оборотні і необоротні реакції, правило Ле Шателье.

Уміти: складати хімічні формули, визначати ступінь окиснення хімічних елементів, складати хімічні формули сполук за відомими валентністю і ступенем окиснення, урівнювати хімічні рівняння, визначати швидкість хімічних реакційза законом діючих мас і законом Вант-Гоффа, вирішувати задачі по даній темі. визначати зміщення хімічної рівноваги у бік прямої чи зворотної реакції, розв'язувати розрахункові задачі.

Самостійна позааудиторна робота:

! Написати в робочому зошиті:

1. Наведено хімічну реакцію А + 2В D Ав₂. Визначити швид­кість прямої реакції:

2. Наведено хімічну реакцію 3H₂ + N₂ D 2 NH₃. Визначити швид­кість прямої реакції:

3. Визначити реакцію, що проходить миттєво:

а) H₂ + Cl₂ ® 2 HCl; б) 2 H₂ + O₂ ® 2 H₂O;

в) 3 H₂ + N₂ ® 2 NH₃; г) H₂SO₄+2KOH®K₂SO₄+2H₂O.

4. Як зміниться швидкість реакції, якщо концентрацію реагуючих речовин в реакції:

2А1 + 3Cl₂ = 2А1Cl₃, якщо

а) збільшити в 2 рази; б) зменшити в 3 рази;

в) збільшити в 10 разів концентрацію алюмінію.

5. Обчисліть константу рівноваги реакції Н₂(г) + І₂(г) = 2НІ(г), якщо початкові концентрації водню та йоду і рівноважна концентра­ція НІ складають 2 моль/дм³:

а) 1; б) 2; в) 4; г) 0,5.

6. Як зміниться швидкість реакції, якщо температуру підвищили від 10 до 40 градусів, а γ = 3?

7. Як зміниться стан хімічної рівноваги при підвищенні тиску такого процесу:

2NO + O₂ D 2NO₂, ∆H = -78 кДж/моль?

а) спочатку швидкість прямого процесу збільшиться, а потім зменшиться;

б) не зміниться; в) зміститься вправо; г) зміститься вліво.

Контрольні питання:

1. Що таке швидкість хімічної реакції? Формула визначення швидкості.

2. Від яких чинників залежить швидкість реакції?

3. Як залежить швидкість реакції від природи реагуючих речовин?

4. Як залежить швидкість реакції від концентрації реагуючих речовин?

5. Що стверджує закон діючих мас? Його математичний вираз.

6. Яка залежність між швидкістю і температурою? Правило Вант-Гоффа – «правило десятки».

7. Що таке каталіз?

8. Що відноситься до біологічних каталізаторів? Яка їх дія на організм людини?

9. Види і механізми дії каталізаторів. Приклади.

10. Які реакції називаються необоротними, оборотними?

11. Що таке хімічна рівновага? Що таке константа рівноваги?

12. За яких умов порушується хімічна рівновага?

13. Що стверджує правило Ле Шательє?

14. Прогнозування зміщення хімічної рівноваги на основі принципу Ле-Шательє.

Самостійна робота на занятті

! Написати в робочому зошиті:

1. Як зміниться швидкість хімічної реакції

2H₂S + 3О₂ = 2Н₂О + 2SО₂, якщо:

а) збільшити в 2 рази концентрацію кисню;

б) збільшити 4 рази концентрацію сірководню (H₂S);

в) збільшити в 3 рази тиск в системі;

г) зменшити в 2 рази тиск в системі?

2. Як зміниться швидкість реакції, якщо температуру зменшили на 20 градусів, а γ = 4?

3. Рівноважні концентрації реакції СО_(г) + Cl_2(г) D СОCl_2(г) дорів­ню­ють: [Cl₂] = 0,3 моль/дм³; [CО] = 0,2 моль/дм³; [СОCl₂] = 1,2 моль/дм³. Визначити константу рівноваги реакції:

а) 6; б) 10; в) 12; г) 20; д) 36.

4. 2 л розчину речовини А (концентрація 0,6 моль/л) змішали для реак­ції з 3 л розчину речовини Б (1 моль/л). Яка початкова концентрація речовин А і Б в одержаному розчині?

5. Як вплине на вихід продукту реакції 2CO + O₂ D 2CO₂ знижен­ня тиску:

а) не впливає; б) збільшиться;

в) зменшиться; г) спочатку зменшиться, а потім збільшиться.

6. Для якої з реакцій зменшення об’єму призведе до зміщення рівноваги:

а) CO + H₂O D CO₂ + H₂ + Q, б) 2NO₂ D N₂O₄ + Q.

7.Вказати, який фактор вплине на вихід продукту реакції

N₂ + 3H₂ D 2NH₃ + Q:

а) зменшення об’єму, б) підвищення температури;

в) збільшення об’єму; г) збільшення концентрації NH₃.

лІтературА

Основна:

1. Ерстенюк А.М., Сиротинська І.Д., Мельник М.В., Романюк А.Л., Леочко Н.С. Хопта Н.С., Сав’як О.Л. Навчально-методичний посібник з хімії. Івано-Франківськ, 2012

2. Глінка М.Л. Загальна хімія, Київ, «Вища школа»

3. Хомченко Г.П. Хімія для вступників до вузів, 2007

4. Луцевич Д.Д. Довідник з хімії, Львів, «Українські технології», 2005

Додаткова:

7. М.Д. Василева Цікава хімія, Київ, «Радянська школа», 1989

8. Бабич Л.В. Практикум по неорганической химии, Москва, «Просвещение», 1991

9. Г.П. Хомченко, І.Г. Хомченко, Задачі для вступників до вузів, Київ, «Вища школа», 1991