3. Молекулярность и порядок реакций. Размерность константы скорости для реакций различных порядков.
Литература
1. Ахметов и неорганическая химия. 4-е изд. – М.: Высшая школа, 2002.
2. Угай и неорганическая химия. 3-е изд. – М.: Высшая школа, 2002.
3. , Дракин и неорганическая химия.– М.: Химия, 1994.
H & Вопросы и задачи
1. Напишите выражение зависимости скорости реакции от концентрации реагирующих веществ для одностадийных реакций:
а) А (г) + 2 В (г) = С (г);
б) А (ж) + 2 В (ж) = С (ж);
в) 2 А (ж) + В (г) = С (тв);
г) А (р-р) + 2 В (р-р) = С (р-р).
2. Можно ли ожидать, что зависимость скорости реакции
2MnO4– + 5S2– + 16H+ = 2Mn2+ + 5S + 8H2O
от концентрации реагентов будет выражаться формулой
v = k [MnO4–]2·[S2–]5·[H+]16?
3. Корректно ли задание: «Написать выражение зависимости скорости реакции от концентрации реагентов на основании стехиометрического уравнения реакции в следующих случаях:
а) 4NH3 (г) + 5O2 (г) = 4NO (г) + 6H2O (г);
б) PbO (тв) + TiO2 (тв) = PbTiO3 (тв)»?
Ответ обоснуйте.
4. Какие факторы определяют значение константы скорости химической реакции? Зависит ли константа скорости, подобно скорости реакции, от природы реагирующих веществ, их концентрации, давления, температуры, катализатора? Может ли изменяться значение константы скорости в ходе реакции? Одинакова ли размерность констант скоростей для разных реакций?
5. Скорость химической реакции
2NO (г) + O2 (г) = 2NO2 (г)
при концентрациях реагирующих веществ [NO] = 0,3 моль/л и [O2] = 0,15 моль/л составила 1,2·10–3 моль/(л·с). Вычислите значение константы скорости реакции, полагая что реакция одностадийна.
6. Реакция между газообразными оксидом азота (II) и водородом
2NO (г) + H2 (г) = 2NOH (г)
протекает в две элементарные стадии:
2NO (г) ⇆ N2O2 (г) (быстрая стадия);
H2 (г) + N2O2 (г) → 2NOH (г) (медленная стадия).
Обозначьте для быстрой стадии константу скорости прямой реакции k1, константу скорости обратной реакции – k2; для медленной стадии константу скорости прямой реакции – k3.
Напишите для этой реакции кинетическое уравнение.
СЕМИНАР № 4
ВЛИЯНИЕ ТЕМПЕРАТУРЫ НА СКОРОСТЬ РЕАКЦИИ. ТЕОРИИ ХИМИЧЕСКОЙ КИНЕТИКИ
1. Влияние температуры на скорость химической реакции. Теория активных соударений. Понятие об энергии активации. Распределение Максвелла-Больцмана. Уравнение Аррениуса. Графическая форма.
2. Теория активированного комплекса.
3. Катализ. Катализаторы. Гомогенный и гетерогенный катализ. Принцип действия катализатора. Ингибиторы.
Литература
1. Ахметов и неорганическая химия. 4-е изд. – М.: Высшая школа, 2002.
2. Угай и неорганическая химия. 3-е изд. – М.: Высшая школа, 2002.
3. , Дракин и неорганическая химия.– М.: Химия, 1994.
H & Вопросы и задачи
1. Зависит ли величина константы скорости реакции от величины энергии активации?
2. Если прямая реакция экзотермична, а обратная эндотермична, то какая из них характеризуется более высоким значением энергии активации?
3. Если при данной температуре константа скорости прямой реакции имеет большее значение, чем константа скорости обратной, то какая из них будет экзотермической?
4. Как объяснить, что тепловой эффект реакции не зависит от ее энергии активации, т. е. от энергетических затрат, обеспечивающих возможность протекания реакции?
5. При изучении кинетики некоторой химической реакции были получены следующие данные:
Т, К 683 747 833 910
k ·10–10, мл/(моль·с) 4,18 6,91 11,90 17,70
Постройте график зависимости lg k от 1/Т и оцените энергию активации данной реакции.
СЕМИНАР № 5
ХИМИЧЕСКОЕ РАВНОВЕСИЕ
1. Обратимые и необратимые процессы. Истинное и кажущееся равновесие. Константа равновесия. Равновесия в гомогенных и гетерогенных системах.
2. Связь изобарно-изотермического потенциала с константой равновесия. Оценка температур равновесных состояний реакций.
3. Влияние различных факторов на химическое равновесие. Принцип Ле Шателье.
Литература
1. Ахметов и неорганическая химия. 4-е изд. – М.: Высшая школа, 2002.
2. Угай и неорганическая химия. 3-е изд. – М.: Высшая школа, 2002.
3. , Дракин и неорганическая химия.– М.: Химия, 1994.
H & Вопросы и задачи
1. Совокупность каких из перечисленных факторов определяет величину константы равновесия: природа реагирующих веществ; их концентрация; общее давление; наличие катализатора; температура; наличие инертных примесей; путь, по которому система достигает равновесия?
2. Объясните, почему числовое значение константы равновесия определяет глубину превращения исходных веществ в продукты реакции?
3. Из какого уравнения следует, что при отрицательных значениях DG0 реакции константа равновесия должна быть больше единицы? При каких значениях DG0 величины К< 1 и К=1?
4. Вычислите приблизительно температуру, начиная с которой термодинамически возможен самопроизвольный процесс разложения метана на простые вещества (в расчетах пренебрегите влиянием температуры на значения DH0 и DS0 реакции).
5. Вычислите приблизительно температуру фазового перехода
CCl4 (ж) ⇆ CCl4 (г).
В расчетах пренебрегите влиянием температуры на значения DH0 и DS0 фазового перехода.
6. Известны значения констант равновесия реакции
H2 (г) + Cl2 (г) ⇆ 2HCl (г)
для трех температур: К = 3,2∙1016 (300 К); К = 2,5∙108 (600 К); К = 5,5∙105 (900 К). Определите знак DH0 реакции для интервала температур 300-900 К.
7. При некоторой температуре равновесные концентрации в системе
2SO2 + O2 ⇆ 2SO3
составляли соответственно [SO2] = 0,04 моль/л, [O2] = 0,06 моль/л, [SO3] = 0,02 моль/л. Вычислите константу равновесия и исходные концентрации оксида серы (IV) и кислорода.
8. Исходные концентрации оксида азота (II) и хлора в системе
2NO + Cl2 ⇆ 2NOCl
составляют соответственно 0,5 моль/л и 0,2 моль/л. Вычислите константу равновесия, если к моменту наступления равновесия прореагировало 20% оксида азота (II).
СЕМИНАР № 6
КВАНТОВОМЕХАНИЧЕСКОЕ ОПИСАНИЕ СТРОЕНИЯ АТОМА
1. Развитие представлений о строении атома. Модели атома Томсона, Резерфорда, Бора. Достоинства и недостатки.
2. Квантовомеханическая модель строения атома. Двойственная природа электрона. Гипотеза Луи де Бройля. Принцип неопределенности Гейзенберга.
3. Уравнение Шредингера. Волновая функция. Квантовые числа. Понятие энергетического уровня, подуровня, орбитали. s-, p-, d-, f-Орбитали. Ориентация атомных орбиталей в пространстве.
4. Радиальное распределение электронной плотности. Кайносимметричные и проникающие орбитали.
Литература
1. Ахметов и неорганическая химия. 4-е изд. – М.: Высшая школа, 2002.
2. Угай и неорганическая химия. 3-е изд. – М.: Высшая школа, 2002.
3. , Дракин и неорганическая химия.– М.: Химия, 1994.
H & Вопросы и задачи
1. Сформулируйте правила, которыми определяется число орбиталей и электронов определенного электронного слоя. Какова максимальная емкость электронных слоев K, L, M, N? Укажите число орбиталей, которое при одном и том же значении главного квантового числа характеризуется следующими значениями орбитального квантового числа l: 2, 1, 0. Зависит ли число орбиталей с данным значением l от номера электронного слоя? Приведите буквенные обозначения орбиталей с указанными значениями орбитального квантового числа.
2. Опишите форму орбитали, характеризующейся следующим набором квантовых чисел: а) n =3, l = 0, ml = 0; б) n =3, l = 2, ml = 0, 
1, 2; в) n =3, l = 1, ml = 0, 1. Приведите символы орбиталей.
3. Охарактеризуйте набором квантовых чисел каждую из следующих орбиталей: 1s, 2p, 3d.
4. Изобразите графически зависимость 4πr2ψ2 от r для 3s-, 3p- и 3d-состояний электрона в атоме водорода. Объясните ход кривых.
СЕМИНАР № 7
МНОГОЭЛЕКТРОННЫЕ АТОМЫ
1. Относительное расположение энергетических уровней и подуровней в многоэлектронных атомах. Эмиссионные спектры атомов. Вырожденные энергетические состояния. Основное и возбужденное состояния.
2. Принципы заполнения электронных оболочек атомов. Принцип Паули, емкость энергетических уровней и подуровней. Правило Хунда и порядок заполнения атомных орбиталей. Электронные конфигурации атомов. Графическое изображение электронных конфигураций атомов.
3. Эффективный заряд ядра. Экранирование заряда ядра электронами. Эффект проникновения к ядру. Проникающая способность s-, p-, d-, f-орбиталей, с различными значениями главного квантового числа. Кайносимметрия в многоэлектронных атомах.
Литература
1. Ахметов и неорганическая химия. 4-е изд. – М.: Высшая школа, 2002.
2. Угай и неорганическая химия. 3-е изд. – М.: Высшая школа, 2002.
H & Вопросы и задачи
1. Чем объяснить, что для наблюдения спектров испускания атомарного рубидия и ионов Rb+ необходимо нагревать пары рубидия до различных температур? В каком случае необходим нагрев до более высокой температуры?
2. Какие из приведенных факторов могут быть использованы для объяснения того, что заполнение электронами ns-орбиталей опережает заполнение (n–1)d-орбиталей атомов: ns-электроны проникают в нижележащие электронные слои сильнее, чем (n–1)d-электроны; ns-электроны связаны с ядром атома сильнее, чем (n–1)d-электроны; (n–1)d-электроны сильно экранируются плотным и симметричным s2p6-слоем?
|
Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 |
