Downloaded 17 times
More Related Content
Складні реакції
- 1. Тема лекції: «Cкладніреакції» Лектор: доцент Бондаренко Наталія Юріївна Кафедра фізичної та колоїдної хімії Національний фармацевтичний університет
- 2. Кафедра фізичної таколоїдної хімії План лекції: 1. Типи складних реакцій. 1.1. Паралельні реакції. 1.2. Послідовні реакції. 1.3. Оборотні реакції. 1.4. Спряжені реакції. 1.5. Ланцюгові реакції. 1.6. Фотохімічні процеси. Література: 1.Кабачний, В. І. Лекції з фізичної хімії : навч. посіб. для студ. вищ. фармац. навч. закл. / В. І. Кабачний, Л. Д. Грицан, Т. О. Томаровська, Л. К. Осіпенко; за ред. В. І. Кабачного. — Х. : НФаУ: Золоті сторінки, 2012. – 280 с. 2. Физическая и коллоидная химия / В. И. Кабачный, Л. К. Осипенко, Л. Д. Грицан и др. – 2-е изд., перераб. и доп. – Х. : Изд-во НФаУ, 2010. – 432 с.
- 3. ТИПИ СКЛАДНИХ РЕАКЦІЙ Кафедра фізичної таколоїдної хімії
- 4. У більшості випадківреакції між речовинами є багатостадійними процесами. Теорія кінетики складних реакцій базується на принципі незалежності, згідно якому при одночасному перебігу в системі декількох реакцій, кожна з них є незалежною від інших та її швидкість прямопропорційна концентраціям реагуючих речовин. Кафедра фізичної та колоїдної хімії
- 5. ПАРАЛЕЛЬНІ РЕАКЦІЇ Кафедра фізичної таколоїдної хімії
- 6. Паралельними називають реакції,якщо вихідна речовина одночасно реагує у двох або декількох напрямках. Кафедра фізичної та колоїдної хімії v1 A B C v2 ck ck 22 11 v v = = c c t kk 0 21 ln 1 )( =+ ckk ckck )(v àáîv 21 21 += += Алгебраїчно константи швидкості реакції можна розрахувати аналогічно константі швидкості реакції І порядку. Графічно сума k1+k2 дорівнює тангенсу кута нахилу прямої, побудованої в координатах lncA – t. Відношення k1/k2 дорівнює відношенню концентрацій продуктів сВ/сС. Знаючи сумму k1+k2 і відношення k1/k2, знаходять кожну константу.
- 7. Приклад: реакція нітруванняфенолу з утворенням о- і п-нітрофенолу (1) або розкладання хлорату калію при нагріванні (2): Кафедра фізичної та колоїдної хімії 6KClO3 2KCl + 3O2 3KClO4 + KCl + Н2О 2NO3 – (H2O) п-нітрофенол о-нітрофенол NO2 ОН 2 фенол ОН NO2 ОН + Н2О 25 °С (1) (2) MnO2
- 8. ПОСЛІДОВНІ РЕАКЦІЇ Кафедра фізичної таколоїдної хімії
- 9. Реакцію називають послідовною,якщо продукт першої стадії є вихідною речовиною другої стадії. Приклад: Реакція розкладання N2O5 у газовій фазі перебігає в 4 стадії: 1) N2O5 = N2O3 + O2 – повільна; 2) N2O3 = NО2 + NO – швидка; 3) NO + N2O5 = 3NO2 – швидка; 4) 2NO2 = N2O4 – швидка. Сумарне рівняння має вигляд: 2N2O5 = 2N2O4 + O2. Кафедра фізичної та колоїдної хімії CBÀ 21 kk →→ Якщо одна зі стадій реакції має значно меншу швидкість, ніж інші, то загальна швидкість процесу визначається швидкістю саме цієї стадії (лімітуюча стадія); загальний порядок реакції не буде співпадати з молекулярністю загального стехіометричного рівняння.
- 10. ОБОРОТНІ РЕАКЦІЇ Кафедра фізичної таколоїдної хімії
- 11. Оборотніми називають реакції,що перебігають одночасно в двох протилежних напрямках. Теоретично всі реакції у тій чи іншій мірі є оборотніми; практично оборотніми є такі реакції, у яких рівновага встановлюється при значних кількостях вихідних речовин. Приклад: утворення естерів CH3COOH + CH3OH CH3COOCH3 + H2O синтез амоніаку N2 + 3H2 2NH3 утворення гідроген йодиду Н2 + I2 2НI Кафедра фізичної та колоїдної хімії
- 12. В процесі оборотноїреакції концентрація вихідних речовин зменшується, що призводить до зменшення швидкості реакції; при цьому концентрація продуктів реакції зростає, і, відповідно, зростає швидкість їх взаємодії. Ці зміни будуть відбуватись, доки не встановиться рівновага прямого і зворотного процесів. Отже, швидкість такого процесу дорівнює різниці між швидкостями прямої та зворотньої реакції: BА 1 2 ↔ k k Кафедра фізичної та колоїдної хімії B2A1çâîðïð vvv ckck −=−=
- 13. СПРЯЖЕНІ РЕАКЦІЇ Кафедра фізичної таколоїдної хімії
- 14. Спряженими називають реакціїтипу: А + В → М (І); А + С → N (ІІ) тобто речовина В (актор) приймає участь у двох паралельних реакціях. Характерним для цього типу реакцій є те, що одна з реакцій може перебігати самостійно, а інша – не може за відсутності речовини А (індуктор), тому що речовина А індукує другу реакцію. Речовина С називається акцептором. Кафедра фізичної та колоїдної хімії У багатьох спряжених реакціях індуктор може бути каталізатором, і процес відбуватиметься з утворенням нестійких хімічних сполук, але, на відміну від каталізатора, індуктор у реакції витрачається.
- 15. ЛАНЦЮГОВІ РЕАКЦІЇ Кафедра фізичної таколоїдної хімії
- 16. Ланцюговими називають реакції,в яких багаторазово повторюється цикл елементарних актів за участю активних частинок: атомів, радикалів та ін. Кафедра фізичної та колоїдної хімії Характерні особливості: дуже чутливі навіть до невеликих кількостей каталізаторів; дуже чутливі до зовнішніх умов (Т, hν та ін); температурна залежність швидкості реакції не узгоджується з рівнянням Арреніуса; характерна різка зміна швидкості процесу з досягненням певної маси або величини зовнішнього фактора (Т, р та ін.)
- 17. зародження (ініціювання) –утворення активних частинок (атомів або радикалів), які мають високу хімічну активність; продовження або розвиток ланцюга – періодичне повторення групи реакцій. Ланцюгом називають послідовність елементарних стадій, які йдуть одна за одною; обрив ланцюга – акт, в результаті якого зникають активні частинки, що призводить до припинення реакції. Кафедра фізичної та колоїдної хімії Механізм ланцюгових реакцій включає 3 стадії:
- 18. ФОТОХІМІЧНІ ПРОЦЕСИ Кафедра фізичної таколоїдної хімії
- 19. Фотохімічними називають реакції,зумовлені поглинанням реагуючими речовинами світлової енергії. Наприклад: процес фотосинтезу. Швидкість фотохімічної реакції пропорційна інтенсивності діючого світла, обернено пропорційна частоті світла і зростає зі збільшенням концентрації і товщини шару реакційної суміші. Кафедра фізичної та колоїдної хімії Іноді фотохімічну реакцію можна викликати за допомогою сенсибілізаторів, які поглинають світлову енергію, а потім активують вихідні речовини. Явище люмінесценції застосовують для якісного та кількісного аналізу лікарських та біологічно- активних речовин.
- 20. Дякую за увагу! Кафедрафізичної та колоїдної хімії