Кинетика сложных гомогенных реакций фотохимических, цепных и гетерогенных реакций.

Реакции в растворах, фотохимические и цепные реакции. Роль растворителя. Применение теории переходного состояния к реакциям в растворах. Уравнение Бренстеда-Бъеррума. Влияние ионной силы на скорость реакций в растворах. Сопряженные реакции. Фотохимические реакции. Основные законы фотохимии. Квантовый выход. Типы фотохимических реакций. Цепные реакции. Особенности и классификация. Критические явления. "Полуостров воспламенения".

Кинетика гетерогенных процессов. Характерные особенности. Диффузионная, кинетическая и переходная области протекания. Диффузионная кинетика: законы Фика, кинетика диффузии при стационарном и нестационарном состоянии диффузионного потока. Коэффициент диффузии. Кинетическая область протекания гетерогенных реакций: кинетика разложения минералов. Топохимические реакции. Уравнение Б.В. Ерофеева. Смешанная кинетика: реакции, протекающие на границе твердое тело – жидкость и газ – жидкостъ.

Каталитические процессы. Катализ: определение и классификация, общие характерные особенности. Гомогенный катализ. Кинетические уравнения гомогенно-каталитических реакций. Активация гомогенно-каталитических реакций. Гетерогенный катализ. Свойства гетерогенных катализаторов. Активация гетерогенно-каталитических реакций. Оценка активности катализаторов. Теории гетерогенного катализа: промежуточных соединений, мультиплетная, активных ансамблей. Ферментативный катализ.

 

 

Учебно-методические материалы

Список основной литературы

1. Стромберг А.Г., Семченко Д.П. Физическая химия. М.: Высш. шк., 2006. –  527 с.

2. Жуховицкий А.А., Шварцман Л.А. Физическая химия. М.: Металлургия, 2001. – 687 с.

3. Вольхин В.В. Общая химия. В 3-х кн. Кн. 1. Основной курс. Пермь: Перм. гос. техн. ун-т, 2006. – 464 с.

4. Краснов К.С., Воробьев Н.К., Годнев И.Н. и др. Физическая химия. В 2-х кн. Кн. 2. Электрохимия. Химическая кинетика и катализ. М.: Высш. шк., 2001. – 319 с.

5. Киселева Е.В., Каретников Г.С., Кудряшов И.В. Сборник примеров и задач по физической химии. Подольск: Промиздат, 2008. – 456 с.

6. Еремин В.В., Каргов С.И., Успенская И.А. и др. Задачи по физической химии. М.: Экзамен, 2003. – 320 с.

7. Практикум по физической химии. Под ред. Горбачева С.В., М.: Высш. шк., 1995. – 496 с.

8. Краткий справочник физико-химических величин. Под ред. Равделя А.А., Пономаревой А.М. СПб.: Изд-во Иван Федоров, 2003. – 238 с.

 

Список дополнительной литературы

1. Чоркендорф И., Наймонтсведрайт Д. Основы кинетики и современного катализа, Долгопрудный: Издательский Дом Интеллект, 2009. – 600 с.

2. Франк-Каменецкий Д.А. Основы макрокинетики. Диффузия и теплопередача в химической кинетике, Долгопрудный: Издательский Дом Интеллект, 2008. – 408 с.

3. Фролов Ю.Г., Белик В.В. Физическая химия. М.: Химия, 1993. – 464 с.

4. Киреев В.Д. Курс физической химии. М.: Химия, 1985.

5. Даниэльс Ф., Олберти Р. Физическая химия. М.: Мир, 1978. – 645 с.

 

Лабораторные работы

 

Работа № 1

Определение порядка реакции по времени полупревращения

Цель работы

Определить порядок реакции по времени полупревращения, рассчитать константы скорости при различных температурах и энергию активации.

 

Вопросы коллоквиума

1. Понятие скорости химической реакции. Средняя и истинная скорость реакции, константа скорости. Зависимость скорости химической реакции от концентрации раствора.

2. Классификация химических реакций по молекулярности и порядку.

3. Дифференциальные и интегральные кинетические уравнения формально простых гомогенных реакций.

4. Кинетические уравнения параллельных, последовательных, обратимых реакций.

5. Кинетические константы. Способы определения.

6. Способы определения порядка реакций.

7. Зависимость скорости реакций от температуры. Температурный коэффициент Вант-Гоффа.

8. Уравнение Аррениуса. Энергия активации: понятие и методы определения.

9. Основные принципы катализа.

 

Приборы и реактивы

1. Термостат

2. Водные растворы (NH₄)₂S₂O₈, Na₂S₂O₃  и KI с концентрацией 0,15М.

3. Крахмал.

4. Дистиллированная вода.

5. Бюретки на 50 см³.

6. Пробирки.