Разделы 6 - 7. Химическая кинетика. Катализ

Тема 18. Кинетика химических реакций

Кинетика химических реакций. Основные понятия и определения. Простые (элементарные) и сложные реакции. Понятие о скорости химической реакции. Скорость химической реакции в закрытых и открытых системах. Понятие о механизме химической реакции. Основной постулат химической кинетики. Константа скорости. Порядок, молекулярность реакции. Кинетическая классификация односторонних простых реакций. Дифференциальные уравнения кинетики этих реакций и ихинтегральные формы. Время полупревращения. Методы определения порядка реакции и константы скорости. Сложные реакции.

Тема 19. Зависимость скорости реакции от температуры. Энергия активации

Зависимость скорости и константы скорости химической реакции от температуры. Правило Вант-Гоффа. Уравнение Аррениуса. Энергия активации. Методы расчета энергии активации.

Катализ. Классификация каталитических реакций. Общие свойства катализаторов. Катализ и химическое равновесие. Гомогенный катализ. Гетерогенный катализ. Особенности гетерогенно-каталитических процессов. Основные теории гомогенного и гетерогенного катализа.

Рекомендуемая литература по разделам 6-7 (темы 18-19): [1, с. 146-171], [2, с. 284-483].

 

Методические указания

Необходимо освоить понятия в химической кинетике и катализе. Освоить классификацию кинетических и каталитических процессов. Изучить способы выражения констант скоростей химических реакций. Изучить основные законы и уравнения химической кинетики и катализа. Освоить методы решения задач по разделам 6 и 7 дисциплины.

Вопросы и задания для самоконтроля

1. В чем заключается отличие в определениях скорости химической реакции и скорости химической реакции по компоненту?

2. В чем состоит отличие порядка и молекулярности химической реакции?

3. Что такое константа скорости химической реакции и где она используется?

4. Каков физический смысл энергии активации? Как она определяется?

5. Укажите выражения для констант скоростей химических реакций различных порядков.

6. Каким образом можно рассчитать энергию активации химической реакции?

7. Какова роль катализаторов в технологических процесса?

8. В каких областях нефтедобычи и нефтепереработки используются катализаторы?

9. Каким образом можно повысить активность катализатора?

10. Какие вещества снижают каталитическую активность? Приведите примеры каталитических ядов.

11. Перечислите основные стадии гетерогенного каталитического процесса.

 

РАЗДЕЛ 8. ДИСПЕРСНЫЕ СИСТЕМЫ

Тема 20. Коллоидная химия. Дисперсные системы. Общие свойства дисперсных систем

Дисперсные системы. Предмет и задачи коллоидной химии. Связь её с геологией нефти, газа и гидрогеологией. Коллоидные растворы как высокодисперсные системы. Классификация дисперсных систем. Особенности объектов и специфические свойства коллоидных растворов. Методы получения и очистки дисперсных систем. Структурно-механические свойства дисперсных систем. Реология. Реологические кривые. Классификация систем по реологическим признакам. Их свойства, особенности и примеры из области геологии.

 

Рекомендуемая литература по разделу 8 (тема 20): [1, с. 172-195], [3, с. 6-43].

 

Методические указания

Необходимо освоить понятия о дисперсных системах. Разобрать и освоить связь коллоидной химии с геологией нефти и газа. Усвоить  классификацию дисперсных систем. Изучить особенности объектов и специфические свойства коллоидных растворов, методы получения и очистки дисперсных систем. Освоить структурно-механические свойства дисперсных систем. Изучить основные законы и уравнения. Освоить методы решения задач по разделу 8 дисциплины.

Вопросы и задания для самоконтроля

1. В чем заключается основное отличие коллоидных и истинных растворов?

2. Перечислите специфические особенности высокодисперсных систем.

3. Какие основные принципы положены в основу для создания различных способов классификации дисперсных систем?

4. Каковы основные особенности методов получения дисперсных систем?

5. Перечислите и охарактеризуйте основные оптические свойства дисперсных систем.

6. Перечислите и охарактеризуйте основные молекулярно-кинетические свойства дисперсных систем.