Содержание

Тест по химии 9 класс. Химические реакции | Тест по химии (9 класс):

Тест по химии Химические реакции 9 класс

Тест по химии Химические реакции. Скорость химической реакции 9 класс с ответами. Тест содержит 2 части. В части 1 — 15 заданий базового уровня. В части 2 — 3 задания повышенного уровня.

Часть 1

1. Эндотермическая реакция соединения

1) 2Mg + O2 = 2MgO + Q
2) N2 + O2 = 2NO − Q
3) CaCO3 = CaO + CO2 − Q
4) NaOH + HCl = NaCl + h3O + Q

2. Гетерогенная реакция обмена

1) Fe + CuSO4 = Cu + FeSO4
2) 2) СаО + СO2 = СаСО3
3) CuS + h3SO4 = CuSO4 + h3S
4) NaOH + HCl = NaCl + Н2О

3. Азот имеет степень окисления +3 в соединении

1) KNO2
2) Li3N
3) (Nh5)2SO4
4) Nh4

4. Окислительно-восстановительная реакция

1) ZnO + 2НСl = 2ZnCl2 + Н2O
2) СаСO3 + 2НСl = CaCl2 + Н2О + СО2
3) Cu(OH)2 = CuO + Н2O
4) 2AgNO3 = 2Ag + 2NO2 + O2

5. Признаком протекания химической реакции между раствором ацетата натрия и серной кислотой является

1) выпадение осадка
2) выделение газа
3) появление запаха
4) изменение цвета

6. Скорость взаимодействия раствора соляной кислоты максимальна с кусочком

1) железа
2) магния
3) цинка
4) меди

7. Верны ли следующие суждения?

А. Скорость химической реакции — это изменение концентрации реагентов за единицу времени.
Б. Концентрация компонента в смеси -это отношение массы компонента к объему смеси.

1) верно только А
2) верно только Б
3) верны оба суждения
4) оба суждения неверны

8. Скорость реакции возрастает при увеличении

1) объема продуктов реакции
2) концентрации продуктов реакции
3) объема реагентов
4) концентрации реагентов

9. Укажите реакцию, которая при обычных условиях протекает с наибольшей скоростью.

1) Zn + 2НСl = MgCl2 + Н2
2) 6Li + N2 = 2Li3N
3) S + O2 = SO2
4) Ag+ + Cl− = AgCl↓.

10. Соляная кислота с максимальной скоростью реагирует с железом, которое находится в виде

1) стружки
2) слитка
3) порошка
4) пластинки

11. Верны ли следующие суждения?

А. При повышении температуры скорость любой химической реакции увеличивается.
Б. При понижении температуры на 10 °С скорость химической реакции уменьшается в 2-4 раза.

1) верно только А
2) верно только Б
3) верны оба суждения

4) оба суждения неверны

12. Во сколько раз увеличится скорость химической реакции при нагревании на 30 °С, если температурный коэффициент реакции равен двум?

1) в 2 раза
2) в 4 раза
3) в 6 раз
4) в 8 раз

13. Во сколько раз увеличится скорость реакции

Н2 (г) + I2 (г) → 2HI(г)

при увеличении давления в два раза?

1) в 4 раза
2) в 3 раза
3) в 2 раза
4) не изменится

14. С наибольшей скоростью при комнатной температуре протекает реакция

1) железа с серой
2) растворов гидроксида калия и серной кислоты
3) меди с раствором азотной кислоты
4) оксида магния с раствором соляной кислоты

15. Скорость реакции Fe(тв.) + h3SO4 (р-р) = FeSO4 (р-р) + Н2 (г) + Q повысится при

1) понижении давления
2) разбавлении раствора кислоты
3) понижении температуры
4) измельчении железа

Часть 2

1. Среди нижеперечисленных характеристик укажите признаки химических реакций:

1) нагревание
2) выпадение осадка
3) введение катализатора
4) появление запаха
5) изменение окраски
6) повышение давления

Ответ дайте в виде последовательности цифр в порядке их возрастания.

2. Установите соответствие между схемой химической реакции и веществом, являющимся окислителем в этой реакции. Ответ дайте в виде последовательности цифр, соответствующих буквам по алфавиту.

Схема реакции

А) h3SO3 + Н2О2 → h3SO4 + Н2О
Б) h3SO3 + h3S → S + Н2О
В) HCl + MnO2 → MnCl2 + Cl2 + Н2О
Г) HCl + Mg → MgCl2 + Н2О

Окислитель

1) Mg
2) 2h3O
3) MnO2
4) HCl
5) h3S
6) h3SO3

3. Используя Интернет, познакомьтесь с понятием молекулярности химической реакции. Установите соответствие между уравнением реакции и молекулярностью этой реакции. Ответ дайте в виде последовательности цифр, соответствующих буквам по алфавиту.

Уравнение реакции

А) h3S = Н2 + S
Б) 2NO + Н2 = N2O + Н2О
В) N2O4 = 2NO2
Г) NO + Н2О = NO2 + Н2

Реакция 

1) мономолекулярная
2) бимолекулярная
3) тримолекулярная

Ответы на тест по химии Химические реакции. Скорость химической реакции 9 класс
Часть 1
1-2
2-3
3-1
4-4
5-3
6-2
7-1
8-4
9-4
10-2
11-2
12-4
13-1
14-2
15-4
Часть 2
1-245
2-2634
3-1312

Тест Скорость химических реакций (9 класс) по химии с ответами

Сложность: эксперт.Последний раз тест пройден 21 час назад.

  1. Вопрос 1 из 10

    Уменьшение концентрации одного из реагентов на 0,06 моль/л при средней скорости химической реакции, равной 0,002 моль/л*сек, произойдет за

    • Правильный ответ
    • Неправильный ответ

    В вопросе ошибка?

    Следующий вопросПодсказка 50/50Ответить
  2. Вопрос 2 из 10

    Скорость реакции 2СО(г) + О2(г) = 2СО2(г) при одновременном уменьшении давления в 4 раза и увеличении температуры от 0 до 20 градусов, если температурный коэффициент равен 2

    • Правильный ответ
    • Неправильный ответ

    В вопросе ошибка?

    Подсказка 50/50Ответить
  3. Вопрос 3 из 10

    Если понизить концентрацию оксида азота (II) в реакции в 4 раза 2NO + O2 = 2NO2, то скорость

    • Правильный ответ
    • Неправильный ответ

    В вопросе ошибка?

    Подсказка 50/50Ответить
  4. Вопрос 4 из 10

    Скорость реакции 2Н2 (г) + О2(г) = 2Н2О(г) при одновременном уменьшении давления в 4 раза и увеличении температуры от 0 до 30 градусах, если температурный коэффициент равен 4

    • Правильный ответ
    • Неправильный ответ

    В вопросе ошибка?

    Подсказка 50/50Ответить
  5. Вопрос 5 из 10

    При увеличении давления в 4 раза в равновесной системе N2(г) + Н2(г) = 2NН3(г) скорость прямой реакции становится больше скорости обратной реакции в

    • Правильный ответ
    • Неправильный ответ

    В вопросе ошибка?

    Подсказка 50/50Ответить
  6. Вопрос 6 из 10

    В системе Н2 (г) + Сl2 (г) = 2НСl (г) концентрацию водорода увеличили с 0,3 до 0,6 моль/л, а концентрацию хлора с 0,6 до 1,2. Скорость прямой реакции возросла в

    • Правильный ответ
    • Неправильный ответ

    В вопросе ошибка?

    Подсказка 50/50Ответить
  7. Вопрос 7 из 10

    Если давление увеличить в 4 раза в реакции А(к) + В(г) = АВ(к), то скорость реакции

    • Правильный ответ
    • Неправильный ответ

    В вопросе ошибка?

    Подсказка 50/50Ответить
  8. Вопрос 8 из 10

    Увеличение концентрации аммиака в 3 раза в реакции 4NH3 + 5 O2 = 4NO + 6H2O приводит к увеличению скорости реакции в

    • Правильный ответ
    • Неправильный ответ

    В вопросе ошибка?

    Подсказка 50/50Ответить
  9. Вопрос 9 из 10

    При 20 градусах реакция протекает за 4 минуты (температурный коэффициент равен 2). Время (в секундах) течения реакции при температуре 60 градусов составит

    • Правильный ответ
    • Неправильный ответ

    В вопросе ошибка?

    Подсказка 50/50Ответить
  10. Вопрос 10 из 10

    При увеличении давления в 2 раза скорости прямой и обратной реакции в системе А(г) + 2В(г) = АВ2(г) изменяются соответственно

    • Правильный ответ
    • Неправильный ответ

    В вопросе ошибка?

    Подсказка 50/50Ответить

Доска почёта

Чтобы попасть сюда - пройдите тест.

ТОП-3 тестакоторые проходят вместе с этим
Рейтинг теста

Средняя оценка: 3.3. Всего получено оценок: 228.

А какую оценку получите вы? Чтобы узнать - пройдите тест.

Тесты на тему «Скорость химической реакции»

Составила тест учитель химии и биологии Хамзина Гульжан Минуллаевна.

Р.Казахстан

Маржанбулакская средняя школа

Актюбинской области.

Тесты на тему «Скорость химической реакции»

1. Раздел химии изучающий скорости химических реакции , называется:

А) физика Б) коллоидная химия В) кинетика Г) кибернетика

2. Какая реакция протекает в одной фазе:

А) гомогенная Б) гетерогенная В) обмена Г) горения

3. Изменение количества вещества, вступившего в реакцию или образовавшегося при реакции , за единицу времени в единице объема системы:

А) скорость химической реакции Б) скорость гомогенной реакции

В) скорость гетерогенной реакции Г) нет верного ответа

4. t – это: А) объем системы Б) промежуток времени В) площадь поверхности фаз Г) скорость

5. Реакции протекающие на поверхности соприкосновения фаз:

А) гомогенная Б) гетерогенная В) обмена Г) горения

6. Изменение количества вещества, вступившего в реакцию или образовавшегося при реакции , за единицу времени в единице площади поверхности фаз:

А) скорость химической реакции Б) скорость гомогенной реакции

В) скорость гетерогенной реакции Г) нет верного ответа

7. S – это: А) объем системы Б) промежуток времени В) площадь поверхности фаз Г) скорость

8. Сколько стадии можно выделить в гетерогенной реакции: А) 1 Б) 2 В) 3 Г)4

9. Основной закон химической кинетики называют:

А) законом действующих масс Б) закон Гей-Люссака В) закон Ома Г) закон Ньютона

10. Формула закона химической кинетики:

А) M=u * Б) u =kcAcB В) uгом.= с

11. При увеличении температуры в 2-4 раза на каждые10°С скорость химических реакции:

А) уменьшается Б) увеличивается В) не изменяется

12. коэффициент Вант – Гоффа обозначается: А) ν Б)γ В)φ Г)ω

13. Как называется процесс, когда из неактивных молекул можно сделать активными:

А) дезактивацией Б) активацией В) депортацией Г) реабилитацией

14. Явления увеличения скорости реакции в присутствии катализатора называется:

А) катализатором Б) катализом В) автокатализом Г) каталитическим

15. Измерение энергии активации: А) моль Б) г/ л В) кДЖ/моль Г) литр

16. Вещества, замедляющие и увеличивающие скорость химической реакции:

А) ингибитор – катализатор Б) катализ – автокатализ

В) индикаторы Г) нет верного ответа

17. Химические реакции протекающие в присутствии катализаторов называются реакции:

А) нейтрализации Б) окислительно -восстановительными В) каталитическими Г)термохимическими

18. Адсорбция и десорбция - это процессы соответственно:

А) Поглощения и выделения газообразных веществ поверхностью твердых веществ

Б) Выделения и поглощения газообразных веществ поверхностью твердых

В) Поглощения и выделения растворенных веществ поверхностью твердых веществ Г) Поглощение и удерживание на своей поверхности газы и растворенные вещества

19. Вещества , на поверхности которых происходит адсорбция, называют:

А) дисорбенты Б) ферменты В) адсорбенты Г) каталитические яды

20. Кто из ученых КазССР внес большой вклад в исследования состояния катализаторов:

А) М.И. Усанович Б) Д.В. Сокольский В) Б.А. Беремжанов Г) Н.Н. Нурахметов

21. Процесс изменения концентраций, вызванный нарушением равновесия называется:

А) химическим равновесием Б) смещением В) равновесным

22. Ферменты – это:

А) химический катализатор Б) ингибитор В) биологический катализатор

23. Динамическое равновесие это когда: А) реакция продолжается с равной скоростью Б)реакция не идет до конца В) реакции остаются не низменными

24. При повышении температуры равновесие смещается:

А) эндотермической Б) экзотермической В) нет верного ответа Г) верны ответы А и Б

25. При понижении температуры равновесие смещается:

А) эндотермической Б) экзотермической В) нет верного ответа Г) верны ответы А и Б

Тест ЕГЭ по химии. Скорость химической реакции. Ответы.

Скорость химической реакции и ее зависимость от различных факторов

1. Скорость гомогенной химической реакции пропорциональна изменению

1) концентрации вещества в единицу времени

2) количества вещества в единице объёма

3) массы вещества в единице объёма

4) объёма вещества в ходе реакции

2. При обычных условиях с наименьшей скоростью происходит взаимодействие между

1) железом и кислородом

2) магнием и 10%-ным раствором соляной кислоты

3) медью и кислородом

4) цинком и 10%-ным раствором

3. Для увеличения скорости химической реакции

2СО+O2=2CO + Q необходимо

1) увеличить концентрацию оксида углерода (II)

2) уменьшить концентрацию кислорода

3) понизить давление

4) понизить температуру

4. При комнатной температуре с наибольшей скоростью протекает реакция между

1) Zn и HCl (1 % р-р)

2) Zn и HCl (30 % р-р)

3) Zn и HCl (10 % р-р)

4) ZnCl2 (р-р) и AgNO3 (р-р)

5. На скорость химической реакции между раствором серной кислоты и железом не оказывает влияния

1) концентрация кислоты

2) измельчение железа

3) температура реакции

4) увеличение давления

6. Для увеличения скорости химической реакции

FeO(тв) + CO(г) ? Fe(тв) + СO2 (г) + 17 кДж

необходимо

1) увеличить концентрацию СО2

2) уменьшить концентрацию СО2

3) уменьшить температуру

4) увеличить степень измельчения FeO

7. Для увеличения скорости химической реакции

2CuS(тв) + 3О2(г) = 2CuO(тв) + 2SO2 (г) + 2920 кДж

необходимо

1) увеличить концентрацию SО2

2) уменьшить концентрацию SО2

3) уменьшить температуру

4) увеличить степень измельчения CuS

8. Для увеличения скорости химической реакции

Zn(тв) + 2Н+ ? Zn2+ + H2 (г) + 154 кДж

необходимо

1) уменьшить концентрацию ионов цинка

2) увеличить концентрацию ионов водорода

3) уменьшить температуру

4) увеличить концентрацию ионов цинка

9. Для увеличения скорости химической реакции

Mg(тв) + 2Н+ ? Mg2+ + H2(г) + 462 кДж

необходимо

1) уменьшить концентрацию ионов водорода

2) увеличить концентрацию ионов водорода

3) понизить температуру

4) повысить давление

10. Для увеличения скорости химической реакции

Zn(тв) + 2НСl(г) = ZnCl2(тв) + H2(г) + 231 кДж

необходимо

1) увеличить концентрацию водорода

2) увеличить количество цинка

3) уменьшить температуру

4) увеличить концентрацию хлороводорода

11. Для увеличения скорости взаимодействия железа с хлороводородной кислотой следует

1) добавить ингибитор

2) понизить температуру

3) повысить давление

4) увеличить концентрацию соляной кислоты HCl

12. Для увеличения скорости выделения углекислого газа при действии соляной кислоты на мрамор нужно

1) разбавить кислоту

2) измельчить мрамор

3) добавить индикатор

4) проводить реакцию в атмосфере инертного газа

13. С наибольшей скоростью при обычных условиях взаимодействуют

1) азот и водород

2) магний и вода

3) раствор гидроксида натрия и соляная кислота

4) сера и железо

14. С наибольшей скоростью при обычных условиях взаимодействуют

1) цинк и соляная кислота

2) натрий и вода

3) магний и вода

4) свинец и соляная кислота

15. Оцените справедливость суждений о скорости химических реакций.

А. При нагревании скорость одних реакций увеличивается, а скорость других - уменьшается.

Б. Причиной увеличения скорости реакции при нагревании является увеличение частоты столкновений частиц.

1) верно только А

2) верно только Б

3) верны оба суждения

4) оба суждения неверны

16. C наибольшей скоростью реагирует с водородом

1) Сl2

2) F2

3) S

4) C

17. Оцените правильность утверждений.

А. Катализатор - это вещество, которое увеличивает скорость химической реакции, но при этом не расходуется.

Б. Увеличение давления реагирующих газов приводит к увеличению скорости реакции.

1) верно только А

2) верно только Б

3) верны оба суждения

4) оба суждения неверны

18. Для увеличения скорости реакции водорода с азотом

1) охлаждают азотоводородную смесь

2) снижают давление в системе

3) используют катализатор

4) используют циркуляцию азотоводородной смеси

19. При повышении давления увеличивается скорость реакции

1) кислорода с сернистым газом

2) цинка с серной кислотой

3) серы с железом

4) гидроксида натрия с хлоридом меди (II)

20. Катализатор требуется для проведения реакции

1) хлорирования алканов

2) нейтрализации фосфорной кислоты

3) пиролиза метана

4) этерификации уксусной кислоты

21. С наибольшей скоростью при обычных условиях взаимодействуют

1) аммиак и хлороводорода

2) азот и водород

3) азот и кислород

4) сернистый газ и кислород

22. Оцените правильность утверждений.

А. При нагревании скорость многих реакций уменьшается.

Б. Катализатор - это вещество, которое увеличивает скорость химической реакции, но само в ней не расходуется

1) верно только А

2) верно только Б

3) верны оба суждения

4) оба суждения неверны

23. Давление влияет на скорость реакции между

1) гидроксидом цинка и азотной кислотой

2) цинком и серной кислотой

3) аммиаком и кислородом

4) серой и алюминием

24. Реакцию, уравнение которой

FeO + 2H+ = Fe2+ + H2O + Q,

можно ускорить, если

1) повысить давление

2) понизить давление

3) повысить температуру

4) понизить температуру

25. Скорость реакции

Zn + H2SO4 = ZnSO4 + H2 + Q

понизится при

1) повышении температуры

2) понижении давления

3) повышении давления

4) разбавлении раствора кислоты

26. Скорость реакции простых веществ с хлороводородной кислотой уменьшается в ряду

1)

Na, Ca, Zn, Cr, Cu

2)

Mg, Na, Ni, Zn, Cu

3)

Na, Ba, Fe, Cu, Zn

4)

Ba, Na, Zn, Cu, Fe

27. Оцените справедливость суждений.

А. Катализатор увеличивает скорость реакции, но не вызывает смещение химического равновесия..

Б. Увеличение давления реагирующих газов приводит к увеличению скорости реакции.

1) верно только А

2) верно только Б

3) верны оба суждения

4) оба суждения неверны

28. Скорость реакции

N2 + 3H2 = 2NH3 + Q

увеличится при

1) понижении температуры

2) понижении концентрации NH3

3) разбавление смеси аргоном

4) использовании катализатора

29. Какой металл реагирует с серной кислотой быстрее других?

30. Реакция, скорость которой зависит от площади поверхности соприкосновения реагирующих веществ, - это

1) нейтрализация серной кислоты раствором гидроксида натрия

2) горение водорода в кислороде

3) взаимодействие растворов хлорида меди и гидроксида калия

4) горение алюминия в кислороде

Ответ:  1-1, 2-3, 3-1, 4-4, 5-4, 6-4, 7-4, 8-2, 9-2, 10-4, 11-4, 12-2, 13-3, 14-2, 15-2, 16-2, 17-3, 18-3, 19-1, 20-4, 21-1, 22-2, 23-3, 24-3, 25-4, 26-1, 27-3, 28-4, 29-2, 30-4.

 

Скорость протекания химической реакции. Катализаторы. Химия, 8–9 класс: уроки, тесты, задания.

1. Понятие о скорости реакции

Сложность: лёгкое

1
2. Закон действия масс

Сложность: лёгкое

1
3. Влияние температуры и катализаторов на скорость химической реакции

Сложность: среднее

2
4. Гомогенный и гетерогенный катализ

Сложность: среднее

2
5. Расчёт скорости реакции

Сложность: сложное

4
6. Расчёт изменения скорости реакции по закону действия масс

Сложность: сложное

4
7. Расчёт изменения скорости реакции по закону действия масс с твёрдым веществом

Сложность: сложное

4
8. Расчёт изменения скорости реакции по правилу Вант-Гоффа

Сложность: сложное

4

Тест с ответами по химии (Скорость химической реакции цинка с раствором ...)

Рубрика: Химия

 

 

А1- Скорость химической реакции цинка с раствором серной кислоты не зависит от

  • числа взятых гранул цинка
  • степени измельчения цинка
  • концентрации серной кислоты
  • температуры.

А2- Для увеличения скорости взаимодействия железа с кислородом следует

  • уменьшить давление кислорода
  • измельчить железо
  • взять несколько брусков железа
  • уменьшить температуру.

А3- Для уменьшения скоростивзаимодействия алюминияс хлором следует

  • уменьшить объём реакционного сосуда
  • уменьшить температуру
  • добавить катализатор
  • измельчить алюминий.

А4-Применение технологии « кипящего слоя » на производстве способствует увеличению скорости промышленных процессов потому, что

  • увеличивается концентрация реагирующих веществ
  • увеличивается поверхность соприкосновения реагирующих веществ
  • возрастает энергия активации процесса
  • возрастает масса и объём реагирующих веществ.

А5. Скорость химической реакции между цинком и соляной кислотой зависит от:

  • а) объема кислоты
  • б) концентрации кислоты (правильный ответ)
  • в) объема колбы.

А6. Скорость химической реакции 2NO2(r)=2 NO(r)+ O2(r) не зависит от изменения:

  • а) концентрации диоксида азота
  • б) концентрации кислорода (правильный ответ)
  • в) температуры

Задания части В предполагают выбор суждений:

Верны ли следующие суждения о ферментах?

А-Ферменты — это биологические катализаторы белковой природы.

Б- Ферменты- это биологические катализаторы, которые работают в узком интервале температур и рН среды, обладают высокой эффективностью и селективностью.

  • верно только- а 3)верны оба суждения
  • верно только- б 4)оба суждения неверны

Задания части С

С1 Во сколько раз увеличится скорость химической реакции при повышении температуры с 0С до50С 0 , принимая температурный коэффициент равный трём?

С2 Исходные концентрации азота и водорода соответственно равны 2 и 3 моль/л. Каковы будут концентрации данных веществ в тот момент, когда прореагировало 0.5 моль/л азота?

 

Ответы:

вариант№1

В——3

С1 35

С2 N 2+ 3H2= 2NH3

1\3=0,5\х х=1,5 моль. не прореагировало (2-0.5) моль азота и 1,5 моль водорода.

Домашний Урок

21 мая 2020 г.
Органические вещества. Кислородосодержащие соединенияХимия 11 класс30 минутПяткова Ольга Борисовна, старший преподаватель кафедры естественно-математических дисциплин, ГБУ ДПО ЧИППКРО
Органические вещества. УглеводородыХимия 11 класс30 минутПяткова Ольга Борисовна, старший преподаватель кафедры естественно-математических дисциплин, ГБУ ДПО ЧИППКРО
15 мая 2020 г.
Итоговая видеоконсультация по химииХимия 9 класс30 минутПяткова Ольга Борисовна, старший преподаватель кафедры естественно-математических дисциплин, ГБУ ДПО ЧИППКРО
12 мая 2020 г.
Генетическая связь между классами неорганических соединенийХимия 11 класс30 минутПяткова Ольга Борисовна, старший преподаватель кафедры естественно-математических дисциплин, ГБУ ДПО ЧИППКРО
Кислоты неорганические и органическиеХимия 11 класс30 минутПяткова Ольга Борисовна, старший преподаватель кафедры естественно-математических дисциплин, ГБУ ДПО ЧИППКРО
5 мая 2020 г.
Электролиз растворов и расплавов. Применение электролиза в промышленностиХимия 11 класс30 минутПяткова Ольга Борисовна, старший преподаватель кафедры естественно-математических дисциплин, ГБУ ДПО ЧИППКРО
НеметаллыХимия 11 класс30 минутПяткова Ольга Борисовна, старший преподаватель кафедры естественно-математических дисциплин, ГБУ ДПО ЧИППКРО
29 апреля 2020 г.
Урок 1. Обобщение знаний. Виды химических связей и типы кристаллических решетокХимия 9 класс30 минутПяткова Ольга Борисовна, старший преподаватель кафедры естественно-математических дисциплин, ГБУ ДПО ЧИППКРО
Урок 2. Обобщение знаний. Электроотрицательность. Степень окисленияХимия 9 класс30 минутПяткова Ольга Борисовна, старший преподаватель кафедры естественно-математических дисциплин, ГБУ ДПО ЧИППКРО
Окислительно-восстановительные реакции в природе, производственных процессах и жизнедеятельности организмовХимия 11 класс30 минутПяткова Ольга Борисовна, старший преподаватель кафедры естественно-математических дисциплин, ГБУ ДПО ЧИППКРО
Свойства простых веществ – металлов главных и побочных подгруппХимия 11 класс30 минутПяткова Ольга Борисовна, старший преподаватель кафедры естественно-математических дисциплин, ГБУ ДПО ЧИППКРО
6 апреля 2020 г.
Свойства, получение и применение углерода. Синтез-газ как основа современной промышленностиХимия 11 класс30 минутПяткова Ольга Борисовна, старший преподаватель кафедры естественно-математических дисциплин, ГБУ ДПО ЧИППКРО
Общая характеристика элементов IVА-группыХимия 11 класс30 минутПяткова Ольга Борисовна, старший преподаватель кафедры естественно-математических дисциплин, ГБУ ДПО ЧИППКРО
Периодическая система химических элементов Д.И. Менделеева. Строение атома и вещества.Химия 9 класс30 минутПяткова Ольга Борисовна, старший преподаватель кафедры естественно-математических дисциплин, ГБУ ДПО ЧИППКРО

12.1 Скорость химических реакций - Химия

Цели обучения

К концу этого раздела вы сможете:

  • Определить скорость химической реакции
  • Выведите выражения для скоростей из вычисленного уравнения данной химической реакции
  • Рассчитать скорости реакции по экспериментальным данным

Оценка - это мера того, как какое-то свойство изменяется со временем. Скорость - это знакомая скорость, которая выражает расстояние, пройденное объектом за заданный промежуток времени.Заработная плата - это ставка, которая представляет собой сумму денег, заработанную человеком, работающим в течение определенного времени. Точно так же скорость химической реакции является мерой того, сколько реагента потребляется или сколько продукта производится в результате реакции за заданный промежуток времени.

Скорость реакции - это изменение количества реагента или продукта в единицу времени. Поэтому скорости реакции определяют путем измерения зависимости от времени некоторого свойства, которое может быть связано с количествами реагента или продукта.Например, скорость реакций, в которых потребляются или образуются газообразные вещества, удобно определять путем измерения изменений объема или давления. Для реакций с участием одного или нескольких окрашенных веществ скорость можно контролировать путем измерения поглощения света. Для реакций с участием водных электролитов скорость можно измерить по изменению проводимости раствора.

Для реагентов и продуктов в растворе их относительные количества (концентрации) удобно использовать для выражения скоростей реакции.Если мы измерим концентрацию перекиси водорода, H 2 O 2 , в водном растворе, мы обнаружим, что она медленно изменяется со временем, поскольку H 2 O 2 разлагается в соответствии с уравнением:

[латекс] 2 \ text {H} _2 \ text {O} _2 (aq) \; {\ longrightarrow} \; 2 \ text {H} _2 \ text {O} (l) \; + \; \ text {O} _2 (г) [/ латекс]

Скорость разложения пероксида водорода можно выразить через скорость изменения его концентрации, как показано здесь:

[латекс] \ begin {array} {r @ {{} = {}} l} \ text {rate \; of \; разложение \; of \; H} _2 \ text {O} _2 & - \ frac { \ text {изменение \; в \; концентрация \; \; реагента}} {\ text {время \; интервал}} \\ [0.5em] & - \ frac {[\ text {H} _2 \ text {O} _2] _ {t_2} \; - \; [\ text {H} _2 \ text {O} _2] _ {t_1}} { t_2 \; - \; t_1} \\ [0.5em] & - \ frac {{\ Delta} [\ text {H} _2 \ text {O} _2]} {{\ Delta} t} \ end {array} [/ латекс]

Это математическое представление изменения концентрации частиц с течением времени является выражением скорости для реакции. Скобки указывают молярные концентрации, а символ дельта (Δ) указывает «изменение в». Таким образом, [латекс] [\ text {H} _2 \ text {O} _2] _ {t_1} [/ latex] представляет молярную концентрацию перекиси водорода в определенный момент времени t 1 ; аналогично, [латекс] [\ text {H} _2 \ text {O} _2] _ {t_2} [/ latex] представляет молярную концентрацию перекиси водорода в более позднее время t 2 ; и Δ [H 2 O 2 ] представляет собой изменение молярной концентрации пероксида водорода во временном интервале Δ t (то есть t 2 - t 1 ).Поскольку концентрация реагента уменьшается по мере протекания реакции, Δ [H 2 O 2 ] является отрицательной величиной; мы ставим отрицательный знак перед выражением, потому что скорость реакции, по соглашению, является положительной величиной. На рисунке 1 представлен пример данных, собранных при разложении H 2 O 2 .

Рисунок 1. Скорость разложения H 2 O 2 в водном растворе уменьшается по мере уменьшения концентрации H 2 O 2 .

Чтобы получить табличные результаты для этого разложения, концентрацию перекиси водорода измеряли каждые 6 часов в течение дня при постоянной температуре 40 ° C. Скорости реакции были рассчитаны для каждого временного интервала путем деления изменения концентрации на соответствующий временной интервал, как показано здесь для первого 6-часового периода:

[латекс] \ frac {- {\ Delta} [\ text {H} _2 \ text {O} _2]} {{\ Delta} t} = \ frac {- (0.500 \; \ text {mol / L} \; - \; 1.000 \; \ text {mol / L})} {(6.00 \; \ text {h} \; - \; 0.{-1} [/ латекс]

Такое поведение указывает на то, что реакция постоянно замедляется со временем. Использование концентраций в начале и в конце периода времени, в течение которого скорость реакции изменяется, приводит к вычислению средней скорости для реакции за этот интервал времени. В любое конкретное время скорость, с которой протекает реакция, известна как ее мгновенная скорость . Мгновенная скорость реакции в «нулевой момент времени», когда реакция начинается, равна ее начальной скорости .Рассмотрим аналогию с автомобилем, который замедляется при приближении к знаку остановки. Начальная скорость транспортного средства - аналогичная началу химической реакции - будет показанием спидометра в момент, когда водитель начинает нажимать на тормоза ( t 0 ). Через несколько мгновений мгновенная скорость в определенный момент - назовем ее t 1 - будет несколько ниже, о чем свидетельствуют показания спидометра в этот момент времени. По прошествии времени мгновенная скорость будет продолжать падать, пока не достигнет нуля, когда машина (или реакция) остановится.В отличие от мгновенной скорости, средняя скорость автомобиля не отображается на спидометре; но его можно рассчитать как отношение пройденного расстояния ко времени, необходимому для полной остановки транспортного средства (Δ t ). Подобно замедляющемуся автомобилю, средняя скорость химической реакции будет находиться где-то между начальной и конечной скоростью.

Мгновенную скорость реакции можно определить одним из двух способов. Если экспериментальные условия позволяют измерять изменения концентрации в течение очень коротких интервалов времени, тогда средние скорости, вычисленные, как описано ранее, обеспечивают достаточно хорошее приближение мгновенных скоростей.В качестве альтернативы может использоваться графическая процедура, которая, по сути, дает результаты, которые были бы получены, если бы были возможны измерения с короткими временными интервалами. Если мы построим график зависимости концентрации перекиси водорода от времени, мгновенная скорость разложения H 2 O 2 в любой момент времени t будет выражена наклоном прямой линии, касательной к кривой в это время ( Фигура 2). Мы можем использовать исчисление для оценки наклона таких касательных, но процедура для этого выходит за рамки этой главы.

Рис. 2. На этом графике показан график зависимости концентрации от времени для 1.000 M раствора H 2 O 2 . Скорость в любой момент равна величине, противоположной наклону линии, касательной к этой кривой в этот момент. Касательные показаны при t = 0 ч («начальная скорость») и при t = 10 ч («мгновенная скорость» в это конкретное время).

Скорость реакции при анализе: тест-полоски для анализа мочи

Врачи часто используют одноразовые тест-полоски для измерения количества различных веществ в моче пациента (рис. 3).Эти тест-полоски содержат различные химические реагенты, внедренные в небольшие подушечки в различных местах вдоль полоски, которые меняют цвет при воздействии достаточных концентраций определенных веществ. В инструкциях по использованию тест-полосок часто подчеркивается, что правильное время считывания имеет решающее значение для получения оптимальных результатов. Такой акцент на времени считывания предполагает, что важными факторами являются кинетические аспекты химических реакций, происходящих на тест-полоске. {-} \; {\ xrightarrow [\ text {катализатор}] {}} \; \ текст {I} _2 \; + \; 2 \ text {H} _2 \ text {O} \; + \; \ text {O} _2 [/ latex]

Первое уравнение описывает окисление глюкозы в моче с образованием глюколактона и перекиси водорода.Полученная перекись водорода впоследствии окисляет бесцветный ион йодида с образованием коричневого йода, который можно обнаружить визуально. Некоторые полоски содержат дополнительное вещество, которое вступает в реакцию с йодом, вызывая более отчетливое изменение цвета.

Две показанные выше тестовые реакции по своей природе очень медленные, но их скорость увеличивается за счет специальных ферментов, встроенных в подушечку для тест-полосок. Это пример катализа , тема которого обсуждается далее в этой главе. Обычной тест-полоске для определения глюкозы в моче требуется около 30 секунд для завершения реакции формирования цвета.Слишком раннее прочтение результата может привести к заключению, что концентрация глюкозы в образце мочи ниже, чем она есть на самом деле (ложноотрицательный результат ). Слишком долгое ожидание для оценки изменения цвета может привести к ложному положительному результату из-за более медленного (не катализируемого) окисления йодид-иона другими веществами, обнаруженными в моче.

Рис. 3. Тест-полоски обычно используются для определения наличия определенных веществ в моче человека. Многие тест-полоски имеют несколько подушечек, содержащих различные реагенты, что позволяет обнаруживать несколько веществ на одной полоске.(Источник: Икбал Осман)

Скорость реакции может быть выражена через изменение количества любого реагента или продукта и может быть просто получена из стехиометрии реакции. Рассмотрим реакцию, представленную следующим уравнением:

[латекс] 2 \ text {NH} _3 (g) \; {\ longrightarrow} \; \ text {N} _2 (g) \; + \; 3 \ text {H} _2 (g) [/ latex]

Стехиометрические коэффициенты, полученные из этого уравнения, могут использоваться для связи скоростей реакции таким же образом, как они используются для соответствующих количеств реагента и продукта.Соотношение между скоростями реакции, выраженными в единицах производства азота и потребления аммиака, например, составляет:

[латекс] - \; \ frac {{\ Delta} \ text {mol \; NH} _3} {{\ Delta} t} \; \ times \; \ frac {1 \; \ text {mol \; N } _2} {2 \; \ text {mol \; NH} _3} = \ frac {{\ Delta} \ text {mol \; N} _2} {{\ Delta} t} [/ latex]

Мы можем выразить это проще, не показывая единиц стехиометрического фактора:

[латекс] - \; \ frac {1} {2} \; \ frac {{\ Delta} \ text {mol \; NH} _3} {{\ Delta} t} = \ frac {{\ Delta} \ текст {mol \; N} _2} {{\ Delta} t} [/ latex]

Обратите внимание, что был добавлен отрицательный знак для учета противоположных знаков двух изменений количества (количество реагента уменьшается, а количество продукта увеличивается).Если реагенты и продукты присутствуют в одном растворе, молярные количества могут быть заменены концентрациями:

[латекс] - \; \ frac {1} {2} \; \ frac {{\ Delta} [\ text {NH} _3]} {{\ Delta} t} = \ frac {{\ Delta} [\ текст {N} _2]} {{\ Delta} t} [/ latex]

Точно так же скорость образования H 2 в три раза превышает скорость образования N 2 , потому что три моля H 2 образуются в течение времени, необходимого для образования одного моля N 2 :

[латекс] \ frac {1} {3} \; \ frac {{\ Delta} [\ text {H} _2]} {{\ Delta} t} = \ frac {{\ Delta} [\ text {N } _2]} {{\ Delta} t} [/ latex]

На рисунке 4 показано изменение концентраций во времени разложения аммиака на азот и водород при 1100 ° C.{-6} \; M / \ text {s}} \; {\ приблизительно} \; 3 [/ латекс]

Рисунок 4. На этом графике показаны изменения концентраций реагентов и продуктов во время реакции 2NH 3 → 3N 2 + H 2 . Скорости изменения трех концентраций связаны их стехиометрическими факторами, как показано разными наклонами касательных при t = 500 с.

Пример 1

Выражения для относительных скоростей реакций
Первым шагом в производстве азотной кислоты является сжигание аммиака:

[латекс] 4 \ text {NH} _3 (g) \; + \; 5 \ text {O} _2 (g) \; {\ longrightarrow} \; 4 \ text {NO} (g) \; + \ ; 6 \ text {H} _2 \ text {O} (g) [/ latex]

Напишите уравнения, связывающие скорости потребления реагентов и скорости образования продуктов.

Раствор
Учитывая стехиометрию этой гомогенной реакции, скорости расходования реагентов и образования продуктов составляют:

[латекс] - \ frac {1} {4} \; \ frac {{\ Delta} [\ text {NH} _3]} {{\ Delta} t} = - \ frac {1} {5} \; \ frac {{\ Delta} [\ text {O} _2]} {{\ Delta} t} = \ frac {1} {4} \; \ frac {{\ Delta} [\ text {NO}]} { {\ Delta} t} = \ frac {1} {6} \; \ frac {{\ Delta} [\ text {H} _2 \ text {O}]} {{\ Delta} t} [/ latex]

Проверьте свои знания
Скорость образования Br 2 равна 6.{+}]} {{\ Delta} t} = \ frac {1} {3} \; \ frac {{\ Delta} [\ text {Br} _2]} {{\ Delta} t} = \ frac { 1} {3} \; \ frac {{\ Delta} [\ text {H} _2 \ text {O}]} {{\ Delta} t} [/ latex]

Пример 2

Выражения скорости реакции для разложения H 2 O 2
График на рисунке 2 показывает скорость разложения H 2 O 2 во времени:

[латекс] 2 \ text {H} _2 \ text {O} _2 \; {\ longrightarrow} \; 2 \ text {H} _2 \ text {O} \; + \; \ text {O} _2 [/ латекс]

На основании этих данных мгновенная скорость разложения H 2 O 2 при t = 11.{-1} [/ латекс]

Какова мгновенная скорость производства H 2 O и O 2 ?

Раствор
Используя стехиометрию реакции, мы можем определить, что:

[латекс] - \ frac {1} {2} \; \ frac {{\ Delta} [\ text {H} _2 \ text {O} _2]} {{\ Delta} t} = \ frac {1} {2} \; \ frac {{\ Delta} [\ text {H} _2 \ text {O}]} {{\ Delta} t} = \ frac {{\ Delta} [\ text {O} _2]} {{\ Delta} t} [/ латекс]

Следовательно:

[латекс] \ frac {1} {2} \; \ times \; 3. {- 1} = \ frac {{\ Delta} [\ text {O} _2]} {{\ Delta} t} [/ latex]

и

[латекс] \ frac {{\ Delta} [\ text {O} _2]} {{\ Delta} t} = 1.{-1} [/ латекс]

Проверьте свои знания
Если скорость разложения аммиака, NH 3 , при 1150 K составляет 2,10 × 10 −6 моль / л / с, какова скорость образования азота и водорода?

Ответ:

1,05 × 10 −6 моль / л / с, N 2 и 3,15 × 10 −6 моль / л / с, H 2 .

Скорость реакции может быть выражена либо через уменьшение количества реагента, либо через увеличение количества продукта в единицу времени.Соотношения между различными выражениями скорости для данной реакции выводятся непосредственно из стехиометрических коэффициентов уравнения, представляющего реакцию.

  • относительных скоростей реакции для [латекса] a \ text {A} \; {\ longrightarrow} \; b \ text {B} = - \ frac {1} {a} \; \ frac {{\ Delta} [\ текст {A}]} {{\ Delta} t} = \ frac {1} {b} \; \ frac {{\ Delta} [\ text {B}]} {{\ Delta} t} [/ latex]

Химия: упражнения в конце главы

  1. В чем разница между средней, начальной и мгновенной скоростью?
  2. Озон разлагается до кислорода в соответствии с уравнением [латекс] 2 \ text {O} _3 (g) \; {\ longrightarrow} \; 3 \ text {O} _2 (g) [/ latex].Напишите уравнение, связывающее выражения скорости этой реакции через исчезновение O 3 и образование кислорода.
  3. В ядерной промышленности трифторид хлора используется для получения гексафторида урана, летучего соединения урана, используемого для разделения изотопов урана. Трифторид хлора получают по реакции [латекс] \ text {Cl} _2 (g) \; + \; 3 \ text {F} _2 (g) \; {\ longrightarrow} \; 2 \ text {ClF} _3 ( г) [/ латекс]. Напишите уравнение, связывающее выражения скорости этой реакции с точки зрения исчезновения Cl 2 и F 2 и образования ClF 3 .
  4. Исследование скорости димеризации C 4 H 6 дало данные, представленные в таблице:
    [латекс] 2 \ text {C} _4 \ text {H} _6 \; {\ longrightarrow} \; \ text {C} _8 \ text {H} _ {12} [/ латекс]
    Время (с) 0 1600 3200 4800 6200
    [C 4 H 6 ] ( M ) 1,00 × 10 −2 5,04 × 10 −3 3.37 × 10 −3 2,53 × 10 −3 2,08 × 10 −3
    Таблица 1.

    (a) Определите среднюю скорость димеризации от 0 до 1600 с и от 1600 до 3200 с.

    (б) Оцените мгновенную скорость димеризации на 3200 с по графику зависимости времени от [C 4 H 6 ]. Какие единицы этой ставки?

    (c) Определите среднюю скорость образования C 8 H 12 за 1600 с и мгновенную скорость образования через 3200 с из скоростей, найденных в частях (a) и (b).

  5. Исследование скорости реакции, представленной как [латекс] 2A \; {\ longrightarrow} \; B [/ latex], дало следующие данные:
    Время (с) 0,0 5,0 10,0 15,0 20,0 25,0 35,0
    [ A ] ( M ) 1,00 0,952 0,625 0,465 0,370 0,308 0.230
    Таблица 2.

    (a) Определите среднюю скорость исчезновения A от 0,0 до 10,0 с и от 10,0 до 20,0 с.

    (b) Оцените мгновенную скорость исчезновения A через 15,0 с по графику зависимости времени от [ A ]. Какие единицы этой ставки?

    (c) Используйте скорости, найденные в частях (a) и (b), чтобы определить среднюю скорость образования B между 0.{+} (aq) \; {\ longrightarrow} \; 3 \ text {Br} _2 (aq) \; + \; 3 \ text {H} _2 \ text {O} (l) [/ latex]

    Если скорость исчезновения Br - ( вод. 2 ( вод ) в тот момент?

Глоссарий

средняя оценка
Скорость химической реакции, вычисляемая как отношение измеренного изменения количества или концентрации вещества к интервалу времени, в течение которого это изменение произошло
начальная ставка
мгновенная скорость химической реакции при т = 0 с (сразу после начала реакции)
мгновенная скорость
Скорость химической реакции в любой момент времени, определяемая наклоном касательной к графику концентрации как функции времени
скорость реакции
Мера скорости, с которой протекает химическая реакция
скорость выражения
математическое представление, связывающее скорость реакции с изменениями количества, концентрации или давления реагентов или продуктов в единицу времени

Решения

Ответы на упражнения в конце главы по химии

1.Мгновенная скорость - это скорость реакции в любой конкретный момент времени, период времени, который настолько короткий, что концентрации реагентов и продуктов изменяются на незначительную величину. Начальная скорость - это мгновенная скорость реакции, когда она начинается (когда продукт только начинает образовываться). Средняя скорость - это средняя мгновенная скорость за период времени.

3. [латекс] \ text {rate} = + \ frac {1} {2} \; \ frac {{\ Delta} [\ text {CIF} _3]} {{\ Delta} t} = - \ frac {{\ Delta} [\ text {Cl} _2]} {{\ Delta} t} = - \ frac {1} {3} \; \ frac {{\ Delta} [\ text {F} _2]} { {\ Delta} t} [/ латекс]

5.(а) средняя скорость, 0-10 с = 0,0375 моль л -1 с -1 ; средняя скорость, 12-18 с = 0,0225 моль л -1 с -1 ; (б) мгновенная скорость, 15 с = 0,0500 моль л -1 с -1 ; (c) средняя скорость образования B = 0,0188 моль л -1 с -1 ; мгновенная скорость образования B = 0,0250 моль л -1 с -1

Викторина по типам химических реакций

Викторина по типам химических реакций | Британика

Просматривать Поиск

Вопрос: S + O 2 → SO 2
Ответ: В реакциях синтеза два или более реагента объединяются с образованием единого продукта.
Вопрос: 2H 2 O → 2H 2 + O 2
Ответ: В реакциях разложения один реагент распадается на два или более продуктов.
Вопрос: Zn + 2HCl → H 2 + ZnCl 2
Ответ: Также известная как замещение или одиночное замещение, одиночная реакция замещения состоит из одного элемента, заменяющего один из элементов в соединении.
Вопрос: HCl + NaOH → NaCl + H 2 O
Ответ: Реакции двойного вытеснения - это в основном обмен партнерами.
Вопрос: 2Na + 2H 2 O → 2NaOH + H 2
Ответ: В одной реакции замещения один свободный элемент замещает один из элементов в соединении.
Вопрос: 2Na + Cl 2 → 2NaCl
Ответ: Реакции синтеза - это реакции, в которых два или более реагентов объединяются с образованием единого продукта.
Вопрос: CaCO 3 + 2HCl → CaCl 2 + H 2 CO 3
Ответ: При двойном замещении ионных соединений положительные и отрицательные ионы каждого реагента переворачиваются в продуктах.
Вопрос: CaCO 3 → CaO + CO 2
Ответ: В химии разложение - это распад одного реагента на два или более продуктов.
Вопрос: Какая химическая реакция вызывает коррозию железа?
Ответ: Коррозия стирается из-за химических реакций, в основном окисления (см. Окисление-восстановление, оксид). Это происходит, когда газ или жидкость химически атакует открытую поверхность, часто металл, и ускоряется под воздействием высоких температур, кислот и солей. Обычно продукты коррозии (например, ржавчина, патина) остаются на поверхности и защищают ее.
Вопрос: Какой тип химической реакции происходит при горении спички?
Ответ: Пример реакции горения - зажженная спичка.Когда зажигается спичка, трение нагревает голову до температуры, при которой химические вещества вступают в реакцию и выделяют больше тепла, чем может уйти в воздух, и они горят пламенем. Если ветер уносит тепло или химикаты влажные, а трение не повышает температуру в достаточной степени, спичка гаснет. При правильном воспламенении тепло от пламени повышает температуру соседнего слоя спички и кислорода в воздухе, прилегающем к нему, и древесина и кислород вступают в реакцию сгорания.
Вопрос: В какой реакции вода действует как реагент?
Ответ: В химии и физиологии гидролиз - это реакция двойного разложения с водой в качестве одного из реагентов. Таким образом, если соединение представлено формулой AB, в которой A и B представляют собой атомы или группы, а вода представлена ​​формулой HOH, реакция гидролиза может быть представлена ​​обратимым химическим уравнением AB + HOH ⇌ AH + BOH.
Вопрос: Какая химическая реакция использует постоянный электрический ток для запуска химической реакции?
Ответ: Электролиз - это процесс, при котором электрический ток пропускается через вещество, чтобы вызвать химическое изменение.Химическое изменение - это изменение, при котором вещество теряет или приобретает электрон (окисление или восстановление). Процесс осуществляется в электролитической ячейке, аппарате, состоящем из положительных и отрицательных электродов, разделенных и погруженных в раствор, содержащий положительно и отрицательно заряженные ионы.
Вопрос: Какая химическая реакция вызывает прогорклость пищи?
Ответ: Прогорклость - это состояние, вызываемое окислением ненасыщенных жиров, содержащихся в пищевых и других продуктах, в воздухе, что приводит к появлению неприятного запаха или вкуса.Воздействие на жирное вещество воздуха превращает ненасыщенные компоненты в гидропероксиды, которые распадаются на летучие альдегиды, сложные эфиры, спирты, кетоны и углеводороды, некоторые из которых имеют неприятный запах.
Вопрос: Как называется соотношение реагентов и продуктов в химической реакции?
Ответ: В химии стехиометрия - это определение пропорций, в которых элементы или соединения взаимодействуют друг с другом.Правила, которым следуют при определении стехиометрических соотношений, основаны на законах сохранения массы и энергии и законе объединения весов или объемов
Вопрос: Какова молекулярная формула этанола?
Ответ: Этанол, также называемый этиловым спиртом, зерновым спиртом или спиртом, является членом класса органических соединений, которым дано общее название спирты. Его молекулярная формула: C 2 H 5 OH.Этанол - важный промышленный химикат. Он используется в качестве растворителя при синтезе других органических химикатов и в качестве добавки к автомобильному бензину. Этанол также является опьяняющим ингредиентом многих алкогольных напитков, таких как пиво, вино и крепкие спиртные напитки.
Вопрос: В каком процессе вещество поглощает влагу из атмосферы?
Ответ: Разрыхление - это процесс, при котором вещество поглощает влагу из атмосферы до тех пор, пока оно не растворяется в поглощенной воде и не образует раствор.Разрыхление происходит, когда давление пара образовавшегося раствора меньше парциального давления водяного пара в воздухе. Вещество, которое впитывает влагу из воздуха, но не обязательно до растворения, называется гигроскопичным.
Вопрос: Какое вещество вызывает химическую реакцию, не затрагивая себя?
Ответ: Катализатор - это любое вещество, которое увеличивает скорость реакции, но не расходуется.Ферменты - это природные катализаторы, ответственные за многие важные биохимические реакции.
Вопрос: Назовите вещество, которое вызывает вспенивание теста и жидкого теста.
Ответ: Разрыхлитель - это вещество, вызывающее расширение теста и жидкого теста за счет выделения газов внутри таких смесей. К таким средствам относятся воздух, пар, дрожжи, разрыхлитель и пищевая сода. Закваска выпечки воздухом достигается за счет интенсивного перемешивания, при котором пузырьки воздуха образуют пену.
Вопрос: Кто ввел протонную теорию кислот и оснований?
Ответ: Теория Бронстеда – Лоури, также называемая протонной теорией кислот и оснований, была независимо представлена ​​в 1923 году датским химиком Иоганнесом Николаусом Бронстедом и английским химиком Томасом Мартином Лоури. В нем говорится, что любое соединение, которое может переносить протон на любое другое соединение, является кислотой, а соединение, которое принимает протон, является основанием.
Вопрос: Какая химическая реакция происходит при производстве мыла?
Ответ: В раннем процессе изготовления мыла, вероятно, использовались зола и животные жиры.Затем эту смесь кипятили, снова и снова добавляя золу по мере испарения воды. Во время этого процесса происходит медленное химическое расщепление нейтрального жира. Затем жирные кислоты могут реагировать с карбонатами щелочных металлов растительной золы с образованием мыла. Эта реакция называется омылением.
Вопрос: Какая реакция алкоксид-ионов с алкилгалогенидами дает эфир?
Ответ: Эфир - это любой из класса органических соединений, характеризующийся атомом кислорода, связанным с двумя алкильными или арильными группами.Самый универсальный метод получения эфиров - это синтез эфира Уильямсона, названный в честь английского химика Александра Уильямсона, который изобрел этот метод в 19 веке. Он использует ион алкоксида для атаки на алкилгалогенид, заменяя галогенид алкокси (―O ― R) группой. Алкилгалогенид должен быть беспрепятственным (обычно первичным), иначе отщепление будет конкурировать с желаемым замещением.
Вопрос: Какая химическая реакция дает вино и пиво?
Ответ: Ферментация - это химический процесс, при котором такие молекулы, как глюкоза, расщепляются анаэробно.В более широком смысле, брожение - это вспенивание, которое происходит во время производства вина и пива, процессу, которому не менее 10 000 лет. Французский химик и микробиолог Луи Пастер в 19 веке использовал термин ферментация в узком смысле, чтобы описать изменения, вызванные дрожжами и другими микроорганизмами, растущими в отсутствие воздуха (анаэробно).
Вопрос: Какова молекулярная формула глюкозы?
Ответ: Глюкоза, также называемая декстрозой, является одним из группы углеводов, известных как простые сахара (моносахариды).Глюкоза (от греческого «сладкая») имеет молекулярную формулу C 6 H 12 O 6 . Он содержится во фруктах и ​​меде и представляет собой свободный сахар, циркулирующий в крови. Это источник энергии для функционирования клеток, и регулирование его метаболизма имеет большое значение.
Вопрос: Какой закон гласит, что соединение всегда состоит из одних и тех же элементов по массе?
Ответ: Закон определенных пропорций гласит, что каждое химическое соединение содержит фиксированные и постоянные пропорции (по массе) составляющих его элементов.Хотя многие экспериментаторы давно предполагали истинность этого принципа в целом, французский химик Жозеф-Луи Пруст впервые собрал убедительные доказательства этого в серии исследований состава многих веществ, особенно оксидов железа (1797 г.).
Вопрос: Какова молекулярная формула гематита?
Ответ: Гематит, также называемый гематитом, представляет собой тяжелый и относительно твердый оксидный минерал, оксид железа (Fe 2 O 3 ), который составляет наиболее важную железную руду из-за высокого содержания железа (70 процентов) и избыток.
Вопрос: Каково соотношение объемов водорода и кислорода в воде?
Ответ: Молекула воды состоит из двух атомов водорода, каждый из которых связан одной химической связью с атомом кислорода. У большинства атомов водорода есть ядро, состоящее исключительно из протона. Две изотопные формы, дейтерий и тритий, атомные ядра которых также содержат один и два нейтрона, соответственно, в незначительной степени обнаруживаются в воде.
Вопрос: Какие химические вещества образуются, когда вода реагирует с триоксидом серы?
Ответ: Серная кислота представляет собой плотную, бесцветную, маслянистую, коррозионную жидкость и одно из наиболее важных с коммерческой точки зрения химических веществ. Серную кислоту получают промышленным способом путем реакции воды с триоксидом серы. Серная кислота используется в производстве удобрений, пигментов, красителей, лекарств, взрывчатых веществ, детергентов, неорганических солей и кислот, а также в процессах нефтепереработки и металлургии.
Вопрос: Кто разработал древнюю атомную теорию?
Ответ: Древняя атомная теория была предложена в V веке до нашей эры греческими философами Левкиппом и Демокритом. Он был возрожден в I веке до нашей эры римским философом и поэтом Лукрецием. Современная теория атома постоянно совершенствовалась и начала процветать в начале 19 века благодаря работам английского химика Джона Далтона.
Вопрос: Как называется превращение бутана в изобутан?
Ответ: Изомеризация - это химический процесс, при котором соединение превращается в любую из его изомерных форм, т.е.е., он образуется с тем же химическим составом, но с другой структурой или конфигурацией и с разными физическими и химическими свойствами. Примером является превращение бутана, углеводорода с четырьмя атомами углерода, соединенными в прямую цепь, в его изомер с разветвленной цепью, изобутан, путем нагревания бутана до 100 ° C или выше в присутствии катализатора.
Вопрос: Какая формула кислоты CH 3 (CH 2 ) 7 CH = CH (CH 2 ) 7 CO 2 HH?
Ответ: Олеиновая кислота, наиболее широко распространенная из всех жирных кислот, очевидно, присутствует во всех маслах и жирах.Олеиновая кислота, CH 3 (CH 2 ) 7 CH = CH (CH 2 ) 7 CO 2 H, как и другие жирные кислоты, не встречается в свободном состоянии, но находится в виде сложный эфир глицерина, то есть в виде глицерида или сложного эфира длинноцепочечного спирта.
Вопрос: Pb 1 SO 4 Какой из следующих элементов химическая формула?
Ответ: Англезит - это встречающийся в природе сульфат свинца (PbSO 4 ), обычный вторичный минерал, представляющий собой незначительную свинцовую руду.Обычно он образуется в результате окисления галенита и часто образует концентрически полосатую массу, окружающую ядро ​​неизмененного галенита. Образование церуссита часто сопровождает или следует за образованием англезита.
Вопрос: Как еще называется негашеная известь?
Ответ: Кальций является самым распространенным металлическим элементом в организме человека и пятым по распространенности элементом в земной коре. Одно соединение кальция, оксид кальция (CaO), также известное как известь, или, более конкретно, негашеная известь, широко использовалось древними.Оксид кальция - это белое или серовато-белое твердое вещество, получаемое в больших количествах путем обжига карбоната кальция для удаления углекислого газа. При комнатной температуре CaO самопроизвольно поглощает диоксид углерода из атмосферы, обращая реакцию вспять.
Вопрос: В какой реакции происходит поглощение энергии с образованием новых продуктов?
Ответ: Энергия играет жизненно важную роль в химических процессах. Согласно современным представлениям о химических реакциях, связи между атомами в реагентах должны быть разорваны, а атомы или части молекул снова собираются в продукты, образуя новые связи.В некоторых реакциях энергия, необходимая для разрыва связей, больше, чем энергия, выделяемая при создании новых связей, и конечным результатом является поглощение энергии. Такая реакция называется эндотермической, если энергия имеет форму тепла.
Вопрос: В какой реакции соединение распадается на более простые вещества?
Ответ: В «Химических реакциях» реакции разложения - это процесс, в котором химические частицы распадаются на более простые части.Обычно реакции разложения требуют затрат энергии. Например, обычным методом получения газообразного кислорода в лаборатории является разложение хлората калия (KClO 3 ) под действием тепла.
Вопрос: С кем Виктор Гриньяр получил Нобелевскую премию по химии в 1912 году за открытие использования никеля в качестве катализатора при гидрировании?
Ответ: Французский химик-органик Поль Сабатье был со-лауреатом Нобелевской премии по химии 1912 г. по химии вместе с Виктором Гриньяром за исследования в области каталитического органического синтеза, в частности за открытие использования никеля в качестве катализатора при гидрировании (добавление водород к молекулам углеродных соединений).
Вопрос: В какой реакции обработка амида бромом и щелочью дает первичный амин?
Ответ: Реакция Гофмана - одна из наиболее заметных реакций перегруппировки, в которой амид обрабатывают хлором или бромом и водной щелочью с образованием амина.
Вопрос: Сколько существует типов реакций замещения?
Ответ: Реакция замещения - это любой класс химических реакций, в которых атом, ион или группа атомов или ионов в молекуле заменяются другим атомом, ионом или группой.Реакции замещения делятся на три класса, в зависимости от типа атома или группы, которая действует как заместитель: нуклеофильное замещение, электрофильное замещение и радикальные реагенты.
Вопрос: Какая реакция объединяет молекулы мономера в цепочки?
Ответ: Полимеризация - это любой процесс, в котором относительно небольшие молекулы, называемые мономерами, химически соединяются с образованием большой цепочечной или сетчатой ​​молекулы, называемой полимером.Все молекулы мономеров могут быть одинаковыми или они могут представлять два, три или более различных соединений.
Вопрос: Что из перечисленного известно как гашеная известь?
Ответ: Гидроксид кальция, также называемый гашеной известью, Ca (OH) 2, получается при воздействии воды на оксид кальция. При смешивании с водой небольшая часть ее растворяется, образуя раствор, называемый известковой водой, остальная часть остается в виде суспензии, называемой известковым молоком.Гидроксид кальция используется в качестве промышленной щелочи, а также в составе строительных растворов, штукатурок и цемента. Он используется в производстве крафт-бумаги и в качестве флокулянта при очистке сточных вод.
Вопрос: В какой реакции используется озон для расщепления ненасыщенных соединений?
Ответ: Озонолиз или реакция Харриеса - это реакция, используемая в органической химии для определения двойной связи углерод-углерод в ненасыщенных соединениях. Он включает реакцию соединения с озоном, приводящую к образованию озонида, и озонид образуется при гидрировании или обработке кислотной смесью, содержащей альдегиды, кетоны или карбоновые кислоты.
Вопрос: Кто придумал термин «сложный эфир»?
Ответ: Сложный эфир - это любой из класса органических соединений, которые реагируют с водой с образованием спиртов и органических или неорганических кислот. Наиболее распространены сложные эфиры карбоновых кислот. Термин сложный эфир был введен в первой половине 19 века немецким химиком Леопольдом Гмелином.
Вопрос: Какая отрасль химии занимается изучением скорости химических реакций?
Ответ: Химическая кинетика - это раздел физической химии, который занимается изучением скорости химических реакций.Это должно быть противопоставлено термодинамике, которая имеет дело с направлением, в котором происходит процесс, но сама по себе ничего не говорит о его скорости. Принципы химической кинетики применимы как к чисто физическим процессам, так и к химическим реакциям.
Вопрос: Какая химическая реакция вызвана поглощением световой энергии?
Ответ: Фотохимическая реакция - это химическая реакция, инициируемая поглощением энергии в виде света.Следствием поглощения света молекулами является причина переходных возбужденных состояний, химические и физические свойства которых сильно отличаются от исходных молекул.
Вопрос: Какое соединение представлено общей формулой RMgX?
Ответ: Реагент Гриньяра представляет собой любое из многочисленных органических производных магния (Mg), обычно представленных общей формулой RMgX (в которой R представляет собой углеводородный радикал: CH 3 , C 2 H 5 , C 6 H 5 и др.и X представляет собой атом галогена, обычно хлора, брома или йода). Они называются реактивами Гриньяра в честь их первооткрывателя, французского химика Виктора Гриньяра, который в 1912 году был одним из лауреатов Нобелевской премии по химии за эту работу.
Вопрос: В какой реакции происходит галогенирование карбоновых кислот по альфа (α) углероду?
Ответ: Карбоновая кислота может быть галогенирована по альфа-углероду обработкой галогеном и катализатором, обычно трихлоридом фосфора.Эта реакция, называемая реакцией Ада-Волхарда-Зелинского, на самом деле протекает на ацилгалогениде, а не на самой кислоте. Назначение катализатора - преобразовать некоторые молекулы кислоты в ацилгалогенид, который представляет собой соединение, которое фактически подвергается α-галогенированию.
Вопрос: Какая реакция образуется при обработке бензальдегида концентрированным основанием?
Ответ: В 1853 году итальянский химик Станислао Канниццаро ​​обнаружил, что при обработке бензальдегида концентрированным основанием образуются как бензойная кислота, так и бензиловый спирт - явление, известное сегодня как реакция Канниццаро.
Вопрос: Назовите продукт, образующийся при аммоксидировании пропена и аммиака?
Ответ: Нитрил - это любой из класса органических соединений, имеющих молекулярные структуры, в которых цианогруппа (―C ≡ N) присоединена к атому углерода (C). Акрилонитрил производится в больших количествах с помощью процесса, называемого аммоксидированием, который зависит от окисления пропилена в присутствии аммиака и катализатора. Акрилонитрил является основным компонентом нескольких полимерных веществ, включая акриловые текстильные волокна и синтетические каучуки, а также термопластические смолы.
Вопрос: Каков конечный продукт нитрования толуола?
Ответ: Тринитротолуол (ТНТ) - бледно-желтое твердое органическое соединение азота, используемое в основном в качестве взрывчатого вещества, полученное путем ступенчатого нитрования толуола. Поскольку TNT плавится при 82 ° C (178 ° F) и не взрывается при температуре ниже 240 ° C (464 ° F), его можно плавить в емкостях с водяным паром и заливать в кожухи. Он относительно нечувствителен к ударам и не может быть взорван без детонатора.По этим причинам это наиболее популярное химическое взрывчатое вещество, широко используемое в боеприпасах и для сноса домов.
Вопрос: Каково общее название декагидрата карбоната натрия?
Ответ: Стиральная сода, также известная как соляная сода, или декагидрат карбоната натрия, представляет собой выцветающие кристаллы, используемые для стирки, особенно текстильных. Это соединение натрия и его молекулярная формула: Na 2 CO 3 .
Вопрос: Какое соединение образуется в определенных продуктах питания в результате приготовления при высоких температурах?
Ответ: акриламид, также называемый 2-пропенамидом, этиленкарбоксамидом или акриловым амидом, представляет собой белое кристаллическое вещество без запаха, принадлежащее к семейству органических соединений, и его молекулярная формула C 3 H 5 NO.Акриламид образуется в результате промышленных процессов и образуется в определенных продуктах питания, поэтому готовится при высоких температурах.
Вопрос: C 8 H 8 какое соединение представляет собой химическую формулу?
Ответ: Стирол представляет собой жидкий углеводород, который важен, главным образом, из-за его явной склонности к полимеризации. Стирол используется в производстве полистирола, важного пластика, а также многих специальных пластмасс и синтетических каучуков.Химическая формула стирола: C 8 H 8 .
Вопрос: Назовите углеводород, который содержит хотя бы одну двойную связь углерод-углерод?
Ответ: Олефин, также называемый алкеном, представляет собой соединение, состоящее из водорода и углерода, которое содержит одну или несколько пар атомов углерода, связанных двойной связью. Олефины являются примерами ненасыщенных углеводородов.
Вопрос: Какая формула представляет относительные отношения различных атомов в соединении?
Ответ: Различные формы химической формулы - это эмпирические, молекулярные, структурные и проекционные формулы.Эмпирическая формула состоит из символов, представляющих элементы в соединении, таких как Na для натрия и Cl для хлора, и нижних индексов, указывающих относительное количество атомов каждого составляющего элемента. Эмпирические формулы обычно используются для представления веществ с неопределенной молекулярной структурой или веществ, не состоящих из нормальных молекулярных образований, например хлорида натрия (поваренная соль), который состоит из ионов.
Вопрос: Какой химический процесс объединяет легкие газообразные углеводороды для производства высокооктановых компонентов бензина?
Ответ: Алкилирование - это химический процесс, в котором легкие газообразные углеводороды объединяются с образованием высокооктановых компонентов бензина.Легкие углеводороды состоят из олефинов, таких как пропилен и бутилен, и изопарафинов. Эти соединения подают в реактор, где под действием катализатора на основе серной или фтористоводородной кислоты они объединяются с образованием смеси более тяжелых углеводородов. Жидкая фракция этой смеси, известная как алкилат, состоит в основном из изооктана, соединения, которое придает бензинам отличные антидетонационные характеристики.
Вопрос: окислительно-восстановительная реакция - это реакция, в которой...
Ответ: Окислительно-восстановительная реакция, также называемая окислительно-восстановительной реакцией, - это любая химическая реакция, в которой изменяется степень окисления участвующих химических соединений.
Вопрос: Кто предложил концепцию кислоты и основания на основе теории ионизации?
Ответ: Шведский физик и физико-химик Сванте Аррениус известен своей теорией электролитической диссоциации и своей моделью парникового эффекта.В 1903 г. ему была присуждена Нобелевская премия по химии. Теория Аррениуса, названная в его честь, рассматривает кислоту как вещество, которое увеличивает концентрацию иона гидроксония (H 3 O +) в водном растворе, а основание - как вещество, которое увеличивает концентрацию гидроксид-иона (OH−).
Вопрос: Какая самая ранняя сэндвич-смесь?
Ответ: Ферроцен, также называемый дициклопентадиенилироном, является самым ранним и наиболее известным из так называемых сэндвич-соединений.Это производные переходных металлов, в которых две органические кольцевые системы связаны симметрично с атомом металла. Его молекулярная формула: (C 5 H 5 ) 2 Fe.
Вопрос: Какая реакция протекает между молекулярным водородом и элементом или соединением в присутствии катализатора?
Ответ: Гидрирование - это химическая реакция между молекулярным водородом и элементом или соединением, обычно в присутствии катализатора.Реакция может быть реакцией, в которой водород присоединяется к двойной или тройной связи, соединяющей два атома в структуре молекулы, или добавление водорода приводит к диссоциации (разрушению) молекулы.

Средняя школа | Химия | Обучение в 9 и 10 классах с помощью веселых викторин

Тесты делают обучение увлекательным! Нет более быстрого способа изучить химию в старших классах - 9 и 10 классы

Ах, странно дурацкий мир химии.Вещества, структуры, металлы, атомы, масла, вода - вы называете это, мы расскажем об этом в наших веселых викторинах. Да, мы взяли все самые важные аспекты вашего школьного обучения химии и бросили их в очень большую пробирку. Затем мы нагревали их до секретной температуры, позволяли им шипеть, шипеть и взрываться, а затем выливали их в шипящие, шипящие викторины!

На уроках химии вы узнаете много интересного об окружающем мире в целом. Итак, давайте взглянем на некоторые факты, о которых ваш учитель может вам не рассказать.

  • Вы ведь знаете, как некоторые соединения названы в честь тех, кто их открыл? Некоторые химические соединения названы в честь вымышленных персонажей. Одно из таких соединений называется ранасмурфин, это белок синего цвета из пенистых гнезд тропических лягушек. Ранасмурфин назван в честь Смурфиков!
  • Вы слышали о Менделееве. Воспоминание? Парень, создавший таблицу Менделеева. Знаете ли вы, что он также отвечал за внедрение метрической системы в России? О, и он мог бы получить титул «лучший сумасшедший ученый».Причина, по которой его таблица Менделеева была настолько успешной по сравнению с предыдущими попытками, заключается в том, что он оставил пробелы для новых неоткрытых элементов, которые будут добавлены позже. Он был умным печеньем, не так ли?
  • Если следовать периодической таблице Менделеева, буква J в ней нигде не встречается.
  • Существует кислота, которая растворяет практически все известные на Земле вещества. Как ни странно, она известна как слабая кислота, которая представляет собой своего рода оксюморон. Эта чрезвычайно агрессивная кислота представляет собой фтористоводородную кислоту, а вещества, которые она не может растворить, - это свинец, платина, полиэтилен или фторуглеродный пластик.
  • Несмотря на то, что гелий является вторым по распространенности элементом во Вселенной, считается, что уже к 2020 году коммерчески доступного гелия больше не будет. Так что больше никаких глупых мультяшных голосов на вечеринках. Boohoo.
  • Возможно, вы уже знаете, что хранить все фрукты в одной миске - не лучшая идея. Возможно, вы уже знаете, что это связано с тем, что одни фрукты вызывают раннее созревание других. Но знаете ли вы химическую причину? Читайте дальше, и скоро вы это сделаете. По мере созревания яблоки и груши выделяют газообразный этилен.Именно этот газ является виновником.

Теперь, когда вы немного познакомились с химией, пора надеть защитные очки и поиграть в викторины.

Скорость химической реакции: модифицирующие факторы - Видео и стенограмма урока

Химические реакции: взгляд молекулы

Молекулы состоят из атомов, связанных вместе электронами. Эти связи относительно прочны, и для их разрыва требуется определенное количество энергии. Случайные столкновения и столкновения молекул друг с другом обычно не содержат достаточно энергии, чтобы разорвать эти связи и вызвать химическую реакцию.Кроме того, молекулы должны сталкиваться с правильной ориентацией.

Согласно теории столкновений, для химической реакции должно быть эффективное столкновение между реагентами. Чтобы столкновение было эффективным, оно должно соответствовать следующим двум требованиям:

  • Молекулы сталкиваются с энергией, достаточной для разрыва связей
  • Молекулы сталкиваются с благоприятной ориентацией

Любой фактор, влияющий на вероятность эффективного столкновения, также влияет на скорость реакции.

Температура

Вы и ваш желудок можете знать по опыту приготовления пищи, что изменение температуры реагентов влияет на скорость реакции. Обычно, если мы хотим что-то приготовить, мы это нагреваем. Когда мы не хотим, чтобы пища испортилась, мы охлаждаем ее. Вот почему на наших кухнях есть холодильники, морозильники, микроволновые печи, плиты и духовки!

Давайте подумаем, почему температура может влиять на скорость реакции ... что измеряется температурой?

Температура - это измерение энергии движения внутри системы.Чем выше температура, тем больше энергии в системе. Молекулы с большей энергией, вероятно, будут более эффективно сталкиваться друг с другом, что приведет к увеличению скорости реакции. Мы могли бы подождать, пока наши яйца не приготовятся сами, но это вряд ли произойдет, пока они не испортятся. Вместо этого мы добавляем тепло, чтобы увеличить скорость реакции!

Что будет со скоростью реакции, если мы снизим температуру?

Понижение температуры уменьшает энергию молекул.Молекулы меньше сталкиваются, что приводит к меньшему количеству реакций. Когда мы охлаждаем пищу, чтобы сохранить ее, скорость реакции снижается. Это не дает микробам, таким как бактерии и плесень, так быстро разрушать нашу пищу, а также предотвращает разложение свежих фруктов и овощей.

Обычно скорость реакции увеличивается с повышением температуры.

Концентрация

Представьте, что вы в продуктовом магазине. Магазин почти пуст, и у вас нет проблем с путешествием по проходам.Внезапно в продуктовый магазин приходит все больше и больше людей. Довольно скоро вы вряд ли сможете переместить свою тележку, не столкнувшись с другим человеком!

Концентрация людей в магазине только что увеличилась, что увеличивает вероятность столкновений телеги с людьми.

Путем запихивания большего количества реагентов в пространство (или, альтернативно, уменьшения объема пространства) концентрация увеличивается. Реагенты чаще сталкиваются друг с другом, что увеличивает вероятность эффективного столкновения.

Если концентрация реагентов уменьшится, как изменится скорость реакции?

Чем ниже концентрация реагентов, тем ниже скорость реакции.

Как правило, чем выше концентрация реагентов, тем быстрее скорость реакции.

Для газовых систем того же эффекта можно добиться, изменив давление в системе.

Площадь поверхности

Давайте проведем небольшой эксперимент. Мы растворяем в соляной кислоте два куска цинка, каждый по 10 граммов.Один кусок цинка находится в идеально круглом шаре. Другой кусок цинка представляет собой тонкий лист толщиной всего в один атом. Какой цинк исчезнет быстрее? У кого будет более высокая скорость реакции?

Чем больше площадь поверхности реагента подвергается воздействию, тем быстрее будет происходить реакция. Это просто потому, что существует больше возможностей для возникновения эффективных столкновений. При более медленной реакции будет открыта меньшая площадь поверхности реагента.

Скорость реакции в зависимости от площади поверхности

На графике, сравнивающем две скорости реакции для соляной кислоты и цинка, вы заметите, что обе скорости плато ближе к концу реакции.Существует ограниченное количество поверхности, которая может реагировать, поэтому в конечном итоге скорость реакции ограничивается количеством поверхности, доступной для реакции.

Катализаторы

Некоторые реакции без катализатора протекают безнадежно медленно. Катализатор - это вещество, которое увеличивает скорость реакции, но не участвует в самой реакции. Катализатор остается без изменений.

Катализатор увеличивает скорость реакции за счет снижения количества энергии, необходимой для начала реакции.Химические катализаторы помогают правильно ориентировать реагенты и ускорять реакцию. Обычные химические катализаторы включают оксид платины или марганца (IV).

Как и площадь поверхности, скорость реакции в присутствии катализатора ограничена количеством присутствующего катализатора. Скорость катализируемой реакции будет плато.

Наши тела наполнены катализаторами, которые помогают протекать химическим реакциям. Эти биологические катализаторы состоят в основном из белка и называются ферментами .

Резюме урока

Скорость реакции - это изменение концентрации реагентов с течением времени или изменение концентрации продуктов с течением времени. Единицы измерения скорости реакции выражены в М / время.

Для того, чтобы химическая реакция произошла, должно быть эффективное столкновение между реагентами.

Для эффективного столкновения требуется, чтобы:

  • Молекулы сталкивались с энергией, достаточной для разрыва связей
  • Молекулы сталкиваются с благоприятной ориентацией

На скорость реакции может влиять несколько факторов, включая концентрацию, температуру, площадь поверхности и присутствие катализатора.

Увеличение концентрации увеличивает количество эффективных столкновений.

Повышение температуры увеличивает кинетическую энергию частиц, что приводит к более эффективным столкновениям.

Увеличение площади поверхности увеличивает количество частиц, способных реагировать, увеличивая вероятность эффективных столкновений.

Добавление катализатора увеличивает скорость реакции за счет уменьшения количества энергии, необходимой для протекания реакции.

Каждый раз, когда количество эффективных столкновений увеличивается, скорость реакции увеличивается.

Результаты обучения

Завершив этот урок, вы сможете:

  • Определить скорость реакции и определить ее единицы измерения
  • Вспомните, что требуется для эффективного столкновения
  • Объясните взаимосвязь между эффективными столкновениями и скоростью реакции
  • Опишите факторы, влияющие на скорость реакции

Демонстрации уровня реакции урока в девятом классе

Когда начинается период, я возвращаю студентам тесты и объясняю, что ученики могут исправить свою викторину вне класса, получив половину баллов за пропущенные вопросы.

Когда студенты спрашивают, как они в целом справились, я объясняю, что есть некоторые пробелы, которые нам нужно заполнить до единичного экзамена в понедельник. У меня один ученик раздает всем ученикам лист с заметками по теории столкновений и показателям скорости реакции. Я прошу студентов немедленно ответить на два основных вопроса, определив рейтинг и перечислив три аспекта теории столкновений.

Я регистрирую посещаемость, пока студенты пишут, а затем мы фиксируем их ответы на доске. Я объясняю, что сегодня студенты увидят четыре реакции, каждая из которых представляет собой изменение, которое можно внести в химическую реакцию, чтобы повлиять на ее скорость.

Я начинаю с того, что рассказываю студентам о концепции концентрации, которая показывает, насколько сильно или сколько химического вещества растворено. Затем я демонстрирую влияние изменения концентрации на скорость реакции с использованием замшелого цинка и 1M и 6M соляной кислоты.

Когда студенты заканчивают свои наблюдения, мы связываем их с теорией столкновений и рисуем, как могло бы появиться химическое вещество в высокой и низкой концентрации. Это студенческий образец.

Затем я организовал демонстрацию, чтобы исследовать влияние изменения температуры на скорость реакции внутри светящихся палочек.

Мы снова связываем это с теорией столкновений и показываем, как более высокая температура приводит к тому, что большее количество молекул имеет требуемую энергию активации.

Чтобы изучить влияние изменения площади поверхности на скорость реакции, нам нужно пройти в заднюю часть лаборатории. Я провожу эту демонстрацию под нашим вытяжным вентилятором и над большим пластиковым лотком, чтобы улавливать любой случайный порошок ликоподия, ускользающий от пламени. Эту демонстрацию можно проделать и с мукой.

Этот образец ученика показывает графики температуры, а также их выводы о том, как изменения площади поверхности связаны с теорией столкновений.


Я склонен больше говорить о площади поверхности, поскольку обратная природа (большая часть - это низкая площадь по сравнению с множеством маленьких частей) может сбить с толку учащихся. Я использую простой пример: человеческое пищеварение или змеиное пищеварение. Поскольку змеи глотают пищу целиком, желудочная кислота может работать только снаружи, но поскольку мы разжевываем пищу на более мелкие кусочки, кислота действует быстрее, и мы быстрее перевариваем.

Наконец, я демонстрирую влияние катализатора (диоксида марганца) на скорость реакции разложения пероксида водорода.

Студенты могут легко увидеть, как быстро происходит реакция, и подумать, поскольку она была экзотермической и обработанной паром, катализаторы обеспечивают дополнительную кинетическую энергию. Я прошу студентов, которые исследовали катализаторы на Гизмо, объяснить, как он помогает молекулам соединяться или распадаться; улучшение выравнивания частиц в реакции.

Когнитивные факторы, связанные с конкретными дисциплинами, которые влияют на успеваемость учащихся 9-х классов по химии

Успеваемость студентов по химии может быть результатом ряда когнитивных и эмоциональных факторов.В этом исследовании изучалось влияние специфических для дисциплины когнитивных факторов структуры знаний, когнитивных перспектив и когнитивных паттернов на успеваемость учащихся 9-х классов по химии. Один инструмент измерял академическую успеваемость по химии на основе знания концепции, применения и решения проблем. Шесть заданий с маркировкой ключей измеряли когнитивные факторы, связанные со структурой знаний, когнитивными перспективами и когнитивными моделями, относящимися к конкретной дисциплине. Различные группы учеников 9-х классов участвовали в пилотных и полевых испытаниях.Качество инструмента академической успеваемости по химии и шести заданий проверялось как экспертной оценкой с шестью оценщиками, так и компьютерной проверкой, включая анализ Раша и тесты надежности оценщика Кендалла. Корреляционный анализ и множественный регрессионный анализ исследовали взаимосвязь между академической успеваемостью и структурой знаний, когнитивными перспективами и когнитивными моделями. Согласно результатам этого исследования, структура знаний, познавательная перспектива и когнитивные модели повлияли на успеваемость учащихся 9-х классов по химии; когнитивная перспектива была наиболее важным фактором.Основываясь на этих выводах, мы обсуждаем индивидуальную успеваемость учащихся по отношению к когнитивным факторам их дисциплины. Мы рекомендуем, чтобы при обучении по химии по конкретным дисциплинам уделялось внимание каждому из трех когнитивных факторов, связанных с конкретными дисциплинами, и чтобы задачи были разработаны таким образом, чтобы способствовать прогрессу каждого из этих трех когнитивных факторов, связанных с конкретными дисциплинами, особенно когнитивных перспектив.

У вас есть доступ к этой статье

Подождите, пока мы загрузим ваш контент... Что-то пошло не так. Попробуй еще раз?

15.2: Скорость химической реакции

Цели обучения

  • Опишите условия успешных столкновений, вызывающих реакции.+} \) и т. д.) или молекул (\ (\ ce {H_2O} \), \ (\ ce {C_ {12} H_ {22} O_ {11}} \) и т. д.). Мы также знаем, что в химической системе эти частицы движутся случайным образом. Теория столкновений объясняет, почему на этом уровне частиц происходят реакции между этими атомами, ионами и / или молекулами. Он также объясняет, как можно ускорить или замедлить происходящие реакции.

    Теория столкновений

    Теория столкновений дает нам возможность предсказать, какие условия необходимы для успешной реакции.Эти условия включают:

    1. Частицы должны столкнуться друг с другом.
    2. Частицы должны столкнуться с достаточной энергией, чтобы разорвать старые связи.
    3. Частицы должны иметь правильную ориентацию.

    Химическая реакция включает разрыв связей в реагентах, перегруппировку атомов в новые группы (продукты) и образование новых связей в продуктах.

    Следовательно, столкновение должно происходить не только между частицами реагента, но столкновение также должно иметь достаточную энергию для разрыва всех связей реагента, которые необходимо разорвать для образования продуктов.Некоторым реакциям требуется меньше энергии столкновения, чем другим. Количество энергии, которое должны иметь частицы реагента, чтобы разорвать старые связи для возникновения реакции, называется энергией активации , сокращенно \ (\ text {E} _a \). Другой способ подумать об этом - взглянуть на энергетическую диаграмму, показанную на рисунке. Частицы должны иметь возможность преодолеть «выступ» - энергию активации - если они собираются реагировать. Если частицы реагента сталкиваются с энергией, меньшей, чем энергия активации, частицы отскакивают (отскакивают друг от друга), и никакой реакции не происходит.

    Скорость реакции

    Химики используют реакции для получения продукта, который им нужен. По большей части реакции, которые производят какое-либо желаемое соединение, полезны только в том случае, если реакция протекает с разумной скоростью. Например, использование реакции для производства тормозной жидкости было бы бесполезным, если бы реакция требовала 8000 лет для завершения продукта. Такая реакция также не была бы полезной, если бы реакция была настолько быстрой, что она была взрывной. По этим причинам химики хотят иметь возможность контролировать скорость реакции.В некоторых случаях химики хотят ускорить реакции, которые являются слишком медленными, или замедлить реакции, которые идут слишком быстро. Чтобы получить какой-либо контроль над скоростью реакции, мы должны знать факторы, которые влияют на скорость реакции. Химики выделили множество факторов, влияющих на скорость реакции.

    Скорость или скорость, с которой происходит реакция, зависит от частоты успешных столкновений. Помните, успешное столкновение происходит, когда два реагента сталкиваются с достаточной энергией и с правильной ориентацией.Это означает, что при увеличении количества столкновений, увеличении количества частиц, обладающих достаточной энергией для реакции, и / или увеличении количества частиц с правильной ориентацией скорость реакции увеличится.

    Влияние температуры на скорость реакции

    Скорость реакции обсуждалась с точки зрения трех факторов: частоты столкновений, энергии столкновения и геометрической ориентации. Помните, что частота столкновений - это количество столкновений в секунду.Частота столкновений зависит, среди прочего, от температуры реакции.

    При повышении температуры увеличивается средняя скорость частиц. Средняя кинетическая энергия этих частиц также увеличивается. В результате частицы будут сталкиваться чаще, потому что частицы перемещаются быстрее и будут сталкиваться с большим количеством частиц реагента. Однако это лишь малая часть причины повышения ставки. То, что частицы сталкиваются чаще, не означает, что реакция обязательно произойдет.

    Главный эффект повышения температуры заключается в том, что большее количество сталкивающихся частиц будет иметь количество энергии, необходимое для эффективного столкновения. Другими словами, большее количество частиц будет иметь необходимую энергию активации.

    При комнатной температуре водород и кислород в атмосфере не обладают достаточной энергией для достижения энергии активации, необходимой для производства воды:

    \ [\ ce {O_2} \ left (g \ right) + \ ce {H_2} \ left (g \ right) \ rightarrow \ text {Нет реакции} \]

    В любой момент в атмосфере происходит множество столкновений между этими двумя реагентами.Но мы обнаружили, что вода не образуется из молекул кислорода и водорода, сталкивающихся в атмосфере, потому что энергетический барьер активации слишком высок, и все столкновения приводят к отскоку. Когда мы повышаем температуру реагентов или даем им энергию каким-либо другим способом, молекулы обладают необходимой энергией активации и могут реагировать с образованием воды:

    \ [\ ce {O_2} \ left (g \ right) + \ ce {H_2} \ left (g \ right) \ rightarrow \ ce {H_2O} \ left (l \ right) \]

    Бывают случаи, когда скорость реакции нужно снизить.Понижение температуры также может быть использовано для уменьшения количества столкновений, которые могут произойти, а понижение температуры также уменьшит кинетическую энергию, доступную для энергии активации. Если частицы имеют недостаточную энергию активации, столкновения приведут к отскоку, а не к реакции. Используя эту идею, когда скорость реакции должна быть ниже, удержание частиц от достаточной энергии активации определенно будет поддерживать реакцию с более низкой скоростью.

    Общество ежедневно использует влияние температуры на скорость реакции.\ text {th} \) века исследователи были очарованы тем, что первыми достигли Южного полюса. Чтобы попытаться решить такую ​​сложную задачу без использования большей части технологий, которые мы сегодня принимаем как должное, они разработали множество способов выжить. Один из способов заключался в том, чтобы хранить пищу в снегу, чтобы использовать ее позже во время продвижения к полюсу. Во время некоторых исследований они закопали столько еды, что им не нужно было использовать ее всю, а часть осталась позади. Много лет спустя, когда этот корм был обнаружен и разморожен, оказалось, что он все еще пригоден для употребления в пищу.

    Когда молоко, например, хранится в холодильнике, молекулы молока имеют меньше энергии. Это означает, что, хотя молекулы все еще будут сталкиваться с другими молекулами, некоторые из них будут реагировать (что в данном случае означает «испортиться»), потому что молекулы не имеют достаточной энергии для преодоления энергетического барьера активации. Однако молекулы обладают энергией и сталкиваются, поэтому со временем молоко испортится даже в холодильнике. В конце концов, молекулы с более высокой энергией получат энергию, необходимую для реакции, и когда произойдет достаточное количество этих реакций, молоко станет «закисшим».

    Однако, если бы та же самая упаковка молока была комнатной температуры, молоко реагировало бы (другими словами, «портилось») намного быстрее. У большинства молекул будет достаточно энергии, чтобы преодолеть энергетический барьер при комнатной температуре, и произойдет гораздо больше столкновений. Это позволяет молоку испортиться за довольно короткое время. Это также причина того, что большинство фруктов и овощей созревают летом, когда температура намного выше. Возможно, вы испытали это на собственном опыте, если когда-либо кусали незрелый банан - это, вероятно, было кислым на вкус и, возможно, даже было похоже на то, что укусить кусок дерева! Когда банан созревает, происходят многочисленные реакции, которые производят все соединения, которые мы ожидаем от банана.Но это может произойти только в том случае, если температура достаточно высока, чтобы позволить этим реакциям производить эти продукты.

    Влияние концентрации на скорость реакции

    Если бы у вас было замкнутое пространство, такое как классная комната, и один красный и один зеленый шары летали по комнате в случайном движении, претерпевая совершенно упругие столкновения со стенами и друг с другом, за заданный промежуток времени, шары будут сталкиваться друг с другом определенное количество раз, определяемое вероятностью.Если теперь вы поместите два красных шара и один зеленый шар в комнате при одинаковых условиях, вероятность столкновения красного и зеленого шара удвоится. У зеленого шара будет в два раза больше шансов встретиться с красным шаром за то же время.

    В отношении химических реакций существует аналогичная ситуация. Частицы двух газообразных реагентов или двух реагентов в растворе имеют определенную вероятность столкновения друг с другом в реакционном сосуде.Если вы удвоите концентрацию любого из реагентов, вероятность столкновения удвоится. Скорость реакции пропорциональна количеству столкновений в единицу времени. Если удвоить одну концентрацию, то удвоится и количество столкновений. Если предположить, что процент успешных коллизий не изменится, то вдвое большее количество коллизий приведет к удвоенному количеству успешных коллизий. Скорость реакции пропорциональна количеству столкновений с течением времени; увеличение концентрации любого из реагентов увеличивает количество столкновений и, следовательно, увеличивает количество успешных столкновений и скорость реакции.

    Например, химический тест, используемый для идентификации газа как кислорода, основан на том факте, что увеличение концентрации реагента увеличивает скорость реакции. Реакция, которую мы называем горением, относится к реакции, в которой горючее вещество вступает в реакцию с кислородом. Если мы зажжем деревянную шину (тонкий кусок дерева) в огне, а затем задушим огонь, шина будет продолжать светиться на воздухе в течение некоторого времени. Если мы вставим эту светящуюся шину в любой газ, не содержащий кислорода, шина немедленно перестанет светиться, то есть реакция прекратится.Кислород - единственный газ, который поддерживает горение, воздух - это примерно \ (20 \% \) газообразный кислород. Если мы возьмем эту светящуюся шину и поместим ее в чистый газообразный кислород, скорость реакции увеличится в пять раз, поскольку чистый кислород имеет в 5 раз большую концентрацию кислорода, чем в воздухе. Когда реакция, происходящая на светящейся шине, увеличивается в пять раз, светящаяся шина внезапно вспыхивает полностью. Этот тест, заключающийся в том, что светящуюся шину вводят в газ, используется для идентификации газа как кислорода.Только более высокая концентрация кислорода, чем в воздухе, заставит светящуюся шину загореться.

    Влияние площади поверхности на скорость реакции

    Самым первым требованием для прохождения реакции между частицами реагента является столкновение частиц друг с другом. В предыдущем разделе было показано, как увеличение концентрации реагентов увеличивает скорость реакции, поскольку увеличивает частоту столкновений между частицами. Можно показать, что количество столкновений, которые происходят между частицами реагента, также зависит от площади поверхности твердых реагентов.Рассмотрим реакцию между КРАСНЫМ реагентом и СИНИМ реагентом, в которой синий реагент находится в форме единого комка. Затем сравните это с той же реакцией, в которой синий реагент распался на множество более мелких частей.

    На диаграмме только синие частицы на внешней поверхности комка доступны для столкновения с красным реагентом. Синие частицы внутри комка защищены синими частицами на поверхности. На рисунке A, если вы посчитаете количество синих частиц, доступных для столкновения, вы обнаружите, что только 20 синих частиц могут быть поражены частицей красного реагента.На рисунке A внутри шишки есть несколько синих частиц, по которым невозможно ударить. На рисунке B, однако, кусок был разбит на более мелкие части, и все внутренние синие частицы теперь находятся на поверхности и доступны для столкновения. На рисунке B будет происходить больше столкновений между синим и красным, и, следовательно, реакция на рисунке B будет происходить с большей скоростью, чем та же реакция на рисунке A. Увеличение площади поверхности реагента увеличивает частоту столкновений и увеличивает скорость реакции.

    Несколько более мелких частиц имеют большую площадь поверхности, чем одна большая частица. Чем больше площадь поверхности доступна для столкновения частиц, тем быстрее будет происходить реакция. Вы можете увидеть пример этого в повседневной жизни, если когда-либо пытались развести огонь в камине. Если вы поднесете спичку к большому журналу в попытке начать запись журнала, вы обнаружите, что это попытка не увенчалась успехом. Если поднести спичку к большому бревну, это не вызовет достаточного количества реакций, чтобы поддерживать огонь, обеспечивая достаточную энергию активации для дальнейших реакций.Чтобы разжечь дрова, обычно ломают полено на множество маленьких тонких палочек, называемых растопкой. Эти более тонкие деревянные бруски во много раз превышают площадь одного бревна. Спичка вызовет достаточное количество реакций в растопке, чтобы выделялось достаточно тепла, чтобы обеспечить энергию активации для дальнейших реакций.

    К сожалению, были случаи, когда серьезные аварии были вызваны непониманием взаимосвязи между площадью поверхности и скоростью реакции.Один из таких примеров произошел на мукомольных заводах. Пшеничное зерно не горючее. Чтобы сжечь пшеничное зерно, нужно приложить немало усилий. Однако, если пшеничное зерно измельчается и разлетается по воздуху, достаточно только искры, чтобы вызвать взрыв. Когда пшеница измельчается для получения муки, она измельчается в мелкий порошок, и часть порошка разлетается по воздуху. Тогда достаточно небольшой искры, чтобы начать очень быструю реакцию, которая может разрушить всю мукомольную мельницу.За 10-летний период с 1988 по 1998 год на мельницах США произошло 129 взрывов пыли. В настоящее время на мукомольных предприятиях прилагаются усилия к тому, чтобы огромные вентиляторы циркулировали воздух в мельнице через фильтры, чтобы удалить большую часть частиц мучной пыли.

    Другой пример - эксплуатация угольных шахт. Уголь, конечно, будет гореть, но чтобы уголь пустили в ход, нужно приложить усилия; когда он горит, он горит медленно, потому что только поверхностные частицы могут столкнуться с частицами кислорода.Внутренние частицы угля должны подождать, пока внешняя поверхность куска угля не сгорит, прежде чем они смогут столкнуться с кислородом. В угольных шахтах огромные блоки угля должны быть разбиты, прежде чем уголь можно будет извлечь из шахты. В процессе дробления огромных блоков угля используются сверла, чтобы просверлить стены из угля. Это бурение производит мелкую угольную пыль, которая смешивается с воздухом; тогда искра от инструмента может вызвать мощный взрыв в шахте. В угольных шахтах бывают взрывы по другим причинам, но взрывы угольной пыли привели к гибели многих шахтеров.На современных угольных шахтах разбрызгиватели газонов используются для распыления воды в воздухе шахты, что уменьшает количество угольной пыли в воздухе и исключает взрывы угольной пыли.

    Влияние катализатора на скорость реакции

    Последним фактором, влияющим на скорость реакции, является влияние катализатора. Катализатор - это вещество, которое ускоряет скорость реакции, но не расходуется на саму реакцию.

    В реакции разложения хлората калия на хлорид калия и кислород доступен катализатор, который заставляет эту реакцию протекать намного быстрее, чем она могла бы происходить сама по себе в комнатных условиях.Реакция:

    \ [2 \ ce {KClO_3} \ left (s \ right) \ overset {\ ce {MnO_2} \ left (s \ right)} {\ longrightarrow} 2 \ ce {KCl} \ left (s \ right) + 3 \ ce {O_2} \ left (g \ right) \]

    Катализатором является диоксид марганца, и его присутствие заставляет реакцию, показанную выше, протекать во много раз быстрее, чем это происходит без катализатора. Когда реакция завершится, \ (\ ce {MnO_2} \) можно удалить из реакционного сосуда, и его состояние точно такое же, как и до реакции.Это часть определения катализатора - он не расходуется в реакции. Следует отметить, что катализатор не записывается в уравнение как реагент или продукт, но отмечен над стрелкой выхода. Это стандартные обозначения для использования катализатора.

    Некоторые реакции без катализатора протекают очень медленно. Другими словами, энергия активации этих реакций очень высока. При добавлении катализатора энергия активации снижается, поскольку катализатор обеспечивает новый путь реакции с более низкой энергией активации.

    На рисунке справа эндотермическая реакция показывает реакцию катализатора красным цветом с более низкой энергией активации, обозначенной \ (\ text {E} '_ a \). Новый путь реакции имеет более низкую энергию активации, но не влияет на энергию реагентов, продуктов или значение \ (\ Delta H \). То же верно и для экзотермической реакции. Энергия активации каталитической реакции ниже, чем некаталитической реакции. Новый путь реакции, обеспечиваемый катализатором, влияет на энергию, необходимую для разрыва связей реагентов и образования связей продукта.\ text {o} \ text {C} \). Конечно, бывают случаи, например, когда организм борется с инфекцией, когда температура тела может повышаться. Но в целом у здорового человека температура вполне стабильная. Однако многие реакции, от которых зависит здоровое тело, никогда не могут возникнуть при температуре тела. Ответ на эту дилемму - катализаторы, также называемые ферментами. Многие из этих ферментов производятся в клетках человека, потому что ДНК человека содержит указания по их созданию. Однако есть некоторые ферменты, необходимые организму, которые не производятся клетками человека.Эти катализаторы должны поступать в наш организм с пищей, которую мы едим, и называются витаминами.

    Обратимые реакции

    Обычно, когда мы думаем о химической реакции, мы думаем о том, что реагенты полностью израсходованы, так что ничего не остается, и что в итоге мы получаем только продукты. Кроме того, мы обычно рассматриваем химические реакции как односторонние события. Вы, возможно, уже узнали на предыдущих занятиях по естествознанию, что это один из способов отличить химические изменения от физических изменений: физические изменения (например, таяние и замерзание льда) легко обратить, но химические изменения обратить вспять невозможно (довольно сложно отменить). обжарить яйцо).

    На протяжении всей этой главы мы увидим, что это не всегда так. Мы увидим, что многие химические реакции на самом деле обратимы при правильных условиях. А поскольку многие реакции можно обратить вспять, наше представление о реакции, заканчивающейся без остатков реагентов, а только с продуктами, необходимо будет изменить.

    Вот несколько примеров реакций, которые можно обратить:

    1.

    Двуокись азота \ (\ ce {NO_2} \), красновато-коричневый газ, реагирует с образованием бесцветного четырехокиси азота, \ (\ ce {N_2O_4} \):

    \ (\ ce {2NO_2 (g) \ rightarrow N_2O_4 (g)} \)

    Но реакция может идти и по другому пути - тетроксид диазота также легко распадается с образованием диоксида азота:

    \ (\ ce {N_2O_4 (g) \ rightarrow 2NO_2 (g)} \)

    Обычно мы пишем реакцию, которая может идти в обоих направлениях, используя двойную стрелку (которая иногда отображается как ↔ в этих онлайн-заметках):

    \ (\ ce {2NO_2 (g) \ leftrightarrow N_2O_4 (g)} \)

    Поскольку реакция продолжается в обоих направлениях одновременно, у нас никогда не заканчивается \ (\ ce {NO_2} \) или \ (\ ce {N_2O_4} \) . \ (\ ce {NO_2} \) постоянно используется до образования \ (\ ce {N_2O_4} \), но в то же время \ (\ ce {N_2O_4} \) образует еще \ (\ ce {NO_2 } \)

    2.

    При пропускании газообразного водорода над нагретым оксидом железа образуются железо и пар:

    (1) \ (\ ce {Fe_3O_4 (s) + 4H_2 (g) \ rightarrow 3Fe (s) + 4H_2O (g)} \)
    При пропускании пара над раскаленным железом может возникнуть обратная реакция:
    (2) \ (\ ce {3Fe (s) + 4H_2O (g) \ rightarrow Fe_3O_4 (s) + 4H_2 (g)} \)
    Мы можем записать эти два уравнения вместе как:
    (3) \ (\ ce {Fe_3O_4 (s) + 4H_2 (g) \ leftrightarrow 3Fe (s) + 4H_2O (g)} \)

    Когда у нас есть обратимая реакция, записанная таким образом, мы должны иметь возможность различать, в какую сторону идет реакция.Как написано выше в реакции (3), мы бы сказали, что в прямой реакции оксид железа и газообразный водород, реагенты, производят железо и водяной пар.

    Во время обратной реакции железо реагирует с паром с образованием продуктов оксида железа и газообразного водорода.

    Важно понимать терминологию и правильно использовать термины.

    Имеет ли значение, как мы пишем обратимую реакцию? Его также можно записать как

    \ (\ ce {3Fe (s) + 4H_2O (g) \ leftrightarrow Fe_3O_4 (s) + 4H_2 (g)} \)

    Итак, железо и водяной пар являются реагентами прямого направления, а оксид железа и газообразный водород - реагентами обратного направления.

    Резюме

    • Теория столкновений объясняет, почему происходят реакции между атомами, ионами и молекулами.
    • Чтобы реакция была эффективной, частицы должны сталкиваться с достаточной энергией и иметь правильную ориентацию.
    • С повышением температуры увеличивается энергия, которая может быть преобразована в энергию активации при столкновении, что увеличит скорость реакции. Снижение температуры имело бы противоположный эффект.
    • С повышением температуры увеличивается количество столкновений.
    • Увеличение концентрации реагента увеличивает частоту столкновений между реагентами и, следовательно, увеличивает скорость реакции.
    • Увеличение площади поверхности реагента (путем разрушения твердого реагента на более мелкие частицы) увеличивает количество частиц, доступных для столкновения, и увеличит количество столкновений между реагентами в единицу времени.
    • Катализатор - это вещество, которое ускоряет скорость реакции, но не расходуется на саму реакцию. Когда добавляется катализатор, энергия активации снижается, потому что катализатор обеспечивает новый путь реакции с более низкой энергией активации.

    Словарь

    • Катализатор - Вещество, которое ускоряет скорость реакции, но не расходуется на саму реакцию.
    • Отношение площади поверхности к объему - Сравнение объема внутри твердого тела с площадью, открытой на поверхности.

    Дополнительная литература / дополнительные ссылки

    • Энергия активации: http://www.mhhe.com/physsci/chemistr...sh/activa2.swf
    • Learner.org/resources/series61.html Веб-сайт Learner.org позволяет пользователям просматривать потоковое видео из серии видео по химии Анненберга. Перед просмотром видео вам необходимо зарегистрироваться, но это бесплатно. На веб-сайте есть одно видео, относящееся к этому уроку, под названием Molecules in Action .
    • www.vitamins-guide.net
    • ru.Wikipedia.org/wiki
    • Наблюдение за молекулами во время химических реакций помогает объяснить роль катализаторов. Также демонстрируется динамическое равновесие. Молекулы в действии (www.learner.org/vod/vod_window.html?pid=806)
    • Наука о поверхности изучает, как поверхности взаимодействуют друг с другом на молекулярном уровне. На поверхности (www.learner.org/vod/vod_window.html?pid=812)

    Материалы и авторство

    Эта страница была создана на основе содержимого следующими участниками и отредактирована (тематически или всесторонне) командой разработчиков LibreTexts в соответствии со стилем, представлением и качеством платформы:

    • Фонд CK-12 Шэрон Бьюик, Ричард Парсонс, Тереза ​​Форсайт, Шонна Робинсон и Жан Дюпон.

    .

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *