18. Теорія активації хімічних реакцій. Механізм складної хімічної реакції.
Теорія активації Арреніуса
Хім. реакція може лише при зіткненні активних частинок, тобто. тих, які мають характерну для даної реакції енергію, необхідну для подолання сил відштовхування між електронними оболонками частинок.
Енергія активації (Еа, кДж/моль) – це надлишковий запас енергії молекули над середньо статистичним запасом енергії, що дозволяє молекулі реалізувати хім. Взаємодія
Відповідно до молекулярно-кінетичної теорії газів для кожної системи існує поріг енергії Еа, починаючи з якого енергія достатня для перебігу реакції Еа змінюється від 0 до 500кДж/моль.
Еа – велика, швидкість реакції – мала
Еа – мала, швидкість – велика
У
ПРЕДЕКСПОНЕНТА ТА ЕКСПОНЕНТА
П
частка результативних зіткнень
Розподіл молекул газу з їхньої енергії при різних t o (Дослідження Максвелла – Больцмана)
При збільшенніtoчастка молекул, що мають енергіюЕа збільшується. Це призводить до збільшення швидкості.
Способи активації молекул
корпускулярні та ін.
19. Закон Лавуазьє-Лапласа. Закономірності зміни ентропії.
Ентальпія розкладання хім. з'єднання дорівнює, але протилежна за знаком ентальпії його утворення за однакових умов
Енергія хімічних сполук зосереджена головним чином хімічних зв'язках. Щоб зруйнувати зв'язок між двома атомами, потрібно витратити енергію. Коли хімічний зв'язок утворюється, енергія ВИДІЛЯЄТЬСЯ.
Коли в результатіхімічної реакції при утворенні нових зв'язків виділяється енергії БІЛЬШЕ, ніж потрібно для руйнування "старих" зв'язків у вихідних речовинах, то надлишок енергії вивільняється у вигляді тепла. Прикладом можуть бути реакції горіння. Наприклад, природний газ (метан CH4) згоряє в кисні повітря з виділенням великої кількості теплоти (рис.). Реакція навіть може йти з вибухом - так багато енергії полягає у цьому перетворенні. Такі реакції називаються екзотермічних від латинського "екзо" - назовні (маючи на увазі енергію, що виділяється).
В інших випадках на руйнування зв'язків у вихідних речовинах потрібно більше енергії, ніж може виділитися при утворенні нових зв'язків. Такі реакції відбуваються тільки при підведенні енергії ззовні і називаються ендотермічних (від латинського "ендо" - всередину). Прикладом є утворення оксиду вуглецю (II) CO та водню H2 з вугілля та води, яке відбувається тільки при нагріванні.(див. рис.)
Закономірність зміни ентропії.
S росте при розчиненні твердої або рідкої речовини та зменшується при розчиненні газу
S росте зі збільшенням маси
S тим менше, чим міцніше хім. зв'язку, чим більша твердість в-ва
S росте з ускладненням складу структурних одиниць речовини
S простих речовин та однотипних сполук є періодичною властивістю
Мимовільні процеси, що відбуваються на макрорівні йдуть із втратою частини енергії на марне нагрівання системи, тобто. на безладний рух мікрочастинок: