Зміст
Вступ
Питання 1. Теорія активного комплексу (перехідного стану)
Питання 2. Реакції, що протікають в адсорбційній області
Задача 3
Задача 4
Задача 5
Задача 6
Висновок
Список літератури
Вступ Контрольна робота з дисципліни "Кінетика і каталіз у ТНР".
Хімічна кінетика, що є розділом фізичної хімії, містить у собі, як окремий випадок, каталіз. Усі проблеми каталізу (включаючи і питання вибору каталізаторів) зводяться до основних проблем хімічної кінетики, тобто до встановлення елементарних хімічних процесів, з яких складається весь процес у цілому, і встановлення закону, по якому протікає процес у часі. Через велику практичну важливість каталітичних процесів, стало прийнятим виділяти цей розділ з хімічної кінетики.
Знання механізму процесу дозволяє описати швидкість хімічної реакції відповідним математичним рівнянням, на основі якого можна зробити кореляцію дослідних даних і їхню екстраполяцію за межі експериментально вивченого інтервалу робочих умов.
Питання 1. Теорія активного комплексу (перехідного стану) Теорія активного комплексу або теорія перехідного стану розроблена Е. Вінгером, М. Поляні, Г. Ейрінгом і М. Евансом у 30-х роках 20-го століття. Ця теорія дозволяє розрахувати швидкість, не застосовуючі експериментальні дані визначення стеричного множника Р. Вона встановлює зв'язок між швидкістю хімічної реакції і структурою реагуючих речовин. Відповідно до неї швидкість реакції визначається не тільки зіткненням, а і наступним за ним процесом перегрупування атомів у молекулах. Цей стан характеризується ослабленими старими зв'язками і з'явившимися новими, ще не “зміцнілими" зв'язками. Він називається перехідним станом або активним комплексом.
Наприклад, для реакції H2 +I2 = 2HI утворення перехідного комплексу можна схематично зобразити у вигляді:
H I H…I* H – I
+
H I H…I H – I (1)
Час "життя" активованого комплексу визначається значенням:
, (2)
де КВ - постійна Больцмана;
hп - постійна Планка;
Т - абсолютна температура.
Чисельне значення часу "життя" складає приблизно 10-13 секунд. Незважаючи на це, активований комплекс вважають молекулою і тому в даній теорії зроблене допущення, що активний комплекс знаходиться в рівновазі з вихідними речовинами, що трохи суперечливо, але проте результати дає достовірні.
Відповідно до цієї теорії швидкість реакції розраховують по формулі:
, (3)
де - константа швидкості стадії активування, наприклад,
H I H…I (4)
+
H I H…I
Е = ΔН* - зміна тепломісткості при утворенні активного комплексу. Вона збігається за змістом з енергією активації.
ΔS* - зміна ентропії в тім же процесі (ентропія активації)
С1 і С2 - концентрації вихідних речовин.
По суті справи:
(5)
де К* - константа рівноваги активного комплексу.
Порівняння рівнянь для розрахунку швидкостей по теорії активних зіткнень і по теорії перехідного стану дає:
(6)
де Р - стеричний множник;
Звідси стає ясним зміст Р: при і P>1, а при P<1. При утворенні активного комплексу з двох молекул невпорядкованість повинна зменшуватися і тем сильніше, ніж складніший комплекс. ............
