17. Для обратимой элементарной реакции   известны константы скорости прямой (k1 = 0,4 мин1) и обратной (k1 = 1,0 л / моль∙мин) реакций. Определите скорости прямой и обратной реакций в равновесии, если начальные концентрации компонентов: С0(А) = 0,1 моль / л, С0(В) = 0.
Решение. Для элементарных реакций отношение констант скорости прямой и обратной реакций позволяет вычислить константу равновесия KС = k1 / k1 = 0,4.
Обозначим концентрацию прореагировавшего А через х; тогда [A] = 0,1 – x ; [B] = 2x . Подставив их в выражение KС = [B]2 / [A] = = (2х)2 / (0,1 – х) = 0,4 и решая квадратное уравнение, находим х = 0,062 моль / л ; тогда [B] = 0,124; [A] = 0,038 моль / л.
Скорости реакций в прямом (v+) и обратном (v) направлениях при равновесии равны друг другу:
v+ = k1[A] = 0,4∙0,038 = 0,015 моль / л·мин.
Для проверки можно определить и v:
v = k1[B]2 = 1,0ּ(0,124)2 = 0,015 моль / л·мин.
18. Вещество A превращается в вещество В в две стадии:
1) A P;
2) P B, где Р – очень реакционноспособное промежуточное соединение. Найдите энергию активации для первой стадии, если известно, что при одинаковой концентрации A скорость образования вещества В при 27 С в два раза меньше, чем при 37 С. Концентрацию Р считать квазистационарной.
Решение. Условие квазистационарности по Р записывается для данного механизма реакции следующим образом:
 = k1C(A) – k2C(P) = 0, откуда следует, что скорость образования вещества В: vB = k2C(P) равна скорости первой стадии реакции vA = k1C(A).
Так как  = 2, то  = 2. Решая это уравнение, находим Еa для первой стадии реакции:
Ea =  = 53 570 Дж / моль.
10. Учебно-методическое и информационное
обеспечение дисциплины
Основная литература
1. Кнорре Д. Г., Крылова Л. Ф., Музыкантов В. С. Физическая химия. М.: Высш. шк., 1990.
2. Неорганическая химия / Под ред. Ю. Д. Третьякова. М.: ACA DEMIA, 2004. Т. 1: Физико-химические основы неорганической химии.
3. Физическая химия-1. Учебно-методическое пособие / Л. Ф. Крылова, Г. А. Костин, Г. И. Шамовская. Новосибирск: НГУ, 2013.
4. Краткий справочник физико-химических величин / Под ред. А. А. Равделя и А. М. Пономаревой. СПб.: Иван Федоров, 2002.
Дополнительная литература
1. Даниэльс Ф., Олберти Р. Физическая химия. М.: Мир, 1978.
2. Дикерсон Р., Грей Г., Хейт Дж. Основные законы химии: В 2 т. М.: Мир, 1982.
3. Гиллеспи Р. Геометрия молекул. М.: Мир, 1975.
4. Шрайвер Д., Эткинс П. Неорганическая химия. В 2-х т. М.: Мир, 2009.
5. Эткинс П. Физическая химия. В 2-х томах. М.: Мир, 1980.
6. Хаускрофт К. Е., Констебл Э. К. Современный курс общей химии. М.: Мир, 2002.
7. Бажин Н.М., Пармон В.Н. Начала физической химии. Новосибирск: НГУ, 2006.
8. Чупахин А. П. Общая химия. Химическая связь и строение вещества. Новосибирск: НГУ, 2003.
9. Чупахин А. П. Химический процесс: энергетика и равновесие. Новосибирск: НГУ, 2006.
10. Кислотно-основные равновесия в водных растворах / В. А. Собянин, Л. Ф. Крылова, А. И. Боронин, Г. А. Костин. Новосибирск: НГУ, 2006.
11. Примеры контрольных и экзаменационных работ по курсу физической химии / Д. А. Баширов, С. Н. Конченко, Н. А. Пушка-ревский, К. В. Юсенко. Новосибирск: НГУ, 2006.
12. Козлов Д. В., Костин Г. А., Чупахин А. П. Основные принципы спектроскопии и ее применение в химии. Новосибирск: НГУ, 2008.
13. Боронин А. И., Голубенко А. Н. Растворы и перегонка жидкостей. Новосибирск: НГУ, 2011.
в) интернет-ресурсы:
1. Интернет-представительство факультета естественных наук НГУ (Методические пособия) – http://fen.nsu.ru/fen.phtml?topic=meth
2. Интернет-представительство кафедры общей химии ФЕН НГУ: www.fen.nsu.ru/genchem
3. Электронная библиотека учебных материалов по химии химического факультета МГУ: http://www.chem.msu.ru/rus/elibrary
4. Портал тестирования ММЦ НГУ: http://mmc2.nsu.ru
5. Интернет-портал фундаментального химического образования России: www.chem.msu.ru
6. Химический интернет-портал: www.chemport.ru
7. Научно-популярный портал: www.elementy.ru
Программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВПО и с ОС ВПО, принятым в ФГАОУ ВО Новосибирский национальный исследовательский государственный университет, с учетом рекомендаций ООП ВПО по направлению «06.03.01 биология».
Авторы: Боронин Андрей Иванович, д.х.н., профессор кафедры общей химии ФЕН, в.н.с. ИК СО РАН _____________
подпись
Козлов Денис Владимирович, доцент кафедры общей химии ФЕН, с.н.с. ИК СО РАН _____________
подпись
Чупахин Алексей Павлович, к.х.н., профессор кафедры общей химии ФЕН _____________
подпись
Стадниченко Андрей Иванович, к.х.н., старший преподаватель кафедры общей химии ФЕН, н.с. ИК СО РАН _____________
подпись
Колинько Павел Анатольевич, к.х.н., старший преподаватель кафедры общей химии ФЕН, н.с. ИК СО РАН _____________
подпись
Программа одобрена на заседании кафедры общей химии
"___" августа 2014 г.
Секретарь кафедры к.х.н., доцент _____________ И. В. Ельцов
|
