Поляризация ионов оказывает заметное влияние на свойства образуемых ими соединений. Поскольку с усилением поляризации возрастает степень ковалентности связи, то это сказывается на диссоциации солей в водных растворах.

Металлическая связь.

Существенные сведения о природе химической связи в металлах можно получить на основании их двух характерных особенностей по сравнению с ковалентными и ионными соединениями. Металлы, во-первых, отличаются от других веществ высокой электрической проводимостью и теплопроводностью, во-вторых, в обычных условиях являются кристаллическими веществами .

Из первого характерного свойства металла следует, что по крайней мере часть электронов может передвигаться по всему объему куска металла. Из второго свойства металлов следует. Что их атомы не связаны друг с другом локализованными двухэлектронными связями. Число валентных электронов атома металла недостаточно для образования подобных связей со всеми его соседями.

Природу химической связи и характерные особенности металлов можно объяснить на примере лития следующим образом. В кристалле лития орбитали соседних атомов перекрываются. Каждый атом предоставляет на связь четыре валентные орбитали и всего лишь один валентный электрон. Значит. В кристалле металла число электронов значительно меньше числа орбиталей. Поэтому электроны могут переходить из одной орбитали в другую. Тем самым электроны принимают участие в образовании связи меду всеми атомами кристалла металла. К тому же атомы металлов характеризуются невысокой энергией ионизации – валентные электроны слабо удерживаются в атоме, т.е. легко перемещаются по всему кристаллу. Возможность перемещения электронов по кристаллу определяет электрическую проводимость металла.

Таким образом, в отличие от ковалентной и ионных соединений в металлах небольшое число электронов одновременно связывает большое число атомных ядер, а сами электроны могут перемещаться в металле. Иначе говоря, в металлах имеет место сильно делокализованная химическая связь.

Водородная связь.

Водородная связь представляет собой результат электростатического притяжения положительно поляризованных атомов водорода к отрицательному полюсу полярных молекул.

Образование водородной связи обязано ничтожно малому размеру положительно поляризованного атома водорода и его способности глубоко внедряться в электронную оболочку соседнего (ковалентно с ним не связанного отрицательно поляризованного атома). Вследствие этого при взаимодействии водородной связи наряду с электростатическим взаимодействием проявляется и донорно-акцепторное взаимодействии.

---

Н —F- - - - Н —F- - - - Н —F
21.Химическая кинетика. Гомогенная и гетерогенная системы. Фаза. Гомогенные и гетерогенные реакции, их скорость (зависимость скорости от механизма реакции)

22.Зависимость скорости химической реакции от температуры. Уравнение Аррениуса правило Вант-Гоффа. Энергия активации. Состояние реакционной системы (активированный комплекс переходное состояние)

23.Энергетические диаграммы состояний энергии активации прямой и обратной реакции ( экзотермический и эндотермический процесс) Влияние концентрации на смещение равновесия ( отношение П_с/К_с).

24.Катализ. Гомогенный и гетерогенный катализ. Цепные реакци

25.Зависимость скорости от концентрации (закон действующих масс)

26. Обратимые и необратимые химические реакции. Термодинамика химического равновесия. Химический потенциал.
Обратимые и необратимые реакции:

Необратимые – протекают до полного израсходования реагирующих компонентов, т.е. одного из реагирующих.

1) один из продуктов реакции удаляется из раствора в виде газа:

Zn + 4HNO₃ = Zn(NO₃)₂ +2NO₂ + 2H₂O

2) один из продуктов реакции выпадает в осадок:

Ba(NO₃)₂ + H₂SO₄ = BaSO₄ +2HNO₃

3) образуется малодиссоциирующей вещество ( здесь вода)

КОН + НС1 = КС1 + Н₂О

4) образуется комплексная соль:

СиSО₄ +4 NН₃ = [Си(NН₃)₄]SО₄

5)выделение большого количества теплоты:

2Мg + О₂ = 2МgО - ∆Н

6) окислительно-восстановительные реакции:

2 СrСI₃ + 10 КОН + 3 Н₂О₂= 2К₂СrО₄+ 6КС1 + 8 Н₂О

Обратимые – не до конца ни одно из реагирующих компонентов не расходуется полностью.

К обратимым физическим процессам относятся: растворение, испарение, плавление.

---

К необратимым – осаждение, конденсация, кристаллизация веществ.

В гомогенной системе реакция идет во всем объеме.

В гетерогенной системе реакция протекает только на поверхности раздела фаз.

В связи с этим скорость гомогенной реакции и скорость гетерогенной реакции определяется по-разному.

Скоростью гомогенной реакции называется количество вещества, вступающего в реакцию и образующегося при реакции за единицу времени в единице объема системы.

Скорость гетерогенной реакции называется количество вещества, вступающего в реакцию и образующегося при реакции за единицу времени на единицу площади поверхности фаз.

υ_гом.= ∆n/V∆t n – число молей образующегося в-ва V – объем системы.

υ_гет.= ∆n/S ∆t S- площадь поверхности фазы, на которой протекает растворение.

Т.о. Скоростью реакции в гомогенной системе называется изменение концентрации какого-либо из веществ, вступающих в реакцию или образующихся при реакции, происходящее за единицу времени.

υ_.= -∆С/∆t т.к. реакция идет с убылью концентрации исходного вещества С₁>С₂ то -∆С изменение ∆С берется с – но мгновенную скорость обозначают υ = ±dc/dt т.к. скорость является производной концентрацией по времени

Скорость химических реакций зависит в первую очередь от механизма химического превращения реагирующих веществ в продукты реакции.

По механизму – все реакции делят на простые и сложные.

Реакция называется простой, если продукт реакции образуется непосредственно после столкновения молекул реагентов. Аg⁺ + CI ^-=АgС1 – одноактные, протекающие в одну стадию.

Реакция называется сложной, если продукт реакции образуется после двух и более реакций с образованием промежуточных продуктов. Поэтому химическую кинетику можно рассматривать как науку о скоростях протекания химических превращений и механизмах этих превращений.

В любой химической реакции, выражаемой уравнением. аА + вВ + … →сС + дД

справедливо выражение ν= kС_А^а С_В^в

известное под названием закона действующих масс, установленного экспериментально К. Гульдбергом и П. Ваге (1864 – 1867) г.

Скорость химического процесса прямо пропорциональна произведению молярных концентраций реагирующих веществ взятых в степенях равных их стехиометрическим коэффициентам в уравнении реакции

---

основной закон кинетики. Коэффициент пропорциональности в уравнении для скорости К называют константой скорости химической реакции. ЕЕ физический смысл выясняется при введении граничных условий при

С_А = С_В= 1 моль/л ν= k т.е. константа скорости равна скорости химической реакции при единичных и равных значениях концентрации реагентов. Константа скорости зависит не от концентрации участвующих в процессе веществ, а от их химической природы и температуры. Константа скорости служит главной характеристикой любого химического процесса.

Факторы, влияющие на скорость химических реакций.

1.      Природа реагирующих веществ. Большую роль играет характер химических связей и строение молекул реагентов. Реакции протекают в направлении разрушения менее прочных связей и образования веществ с более прочными связями. Так, для разрыва связей в молекулах H₂ и N₂ требуются высокие энергии; такие молекулы мало реакционноспособны. Для разрыва связей в сильнополярных молекулах (HCl, H₂O) требуется меньше энергии, и скорость реакции значительно выше. Реакции между ионами в растворах электролитов протекают практически мгновенно.

2.      Концентрация. С увеличением концентрации (числа частиц в единице объема) чаще происходят столкновения молекул реагирующих веществ - скорость реакции возрастает.

Закон действующих масс (К. Гульдберг, П.Вааге, 1867г.)

Скорость химической реакции прямо пропорциональна произведению концентраций реагирующих веществ.aA + bB + . . . ® . . .  V = k • [A]^a • [B]^b • . . .

Константа скорости реакции k зависит от природы реагирующих веществ, температуры и катализатора, но не зависит от значения концентраций реагентов.

Физический смысл константы скорости заключается в том, что она равна скорости реакции при единичных концентрациях реагирующих веществ.

Для гетерогенных реакций концентрация твердой фазы в выражение скорости реакции не входит. 

3.      Температура. При повышении температуры на каждые 10°C скорость реакции возрастает в 2-4 раза (Правило Вант-Гоффа). При увеличении температуры от t₁ до t₂изменение скорости реакции можно рассчитать по формуле:

		(t2 - t1) / 10
Vt2 / Vt1	= g

---

(где Vt₂ и Vt₁ - скорости реакции при температурах t₂ и t₁ соответственно; g- температурный коэффициент данной реакции).

Правило Вант-Гоффа применимо только в узком интервале температур. Более точным является уравнение Аррениуса: k = A • e ^–Ea/RT

A - постоянная, зависящая от природы реагирующих веществ, перед экспоненциальный множитель, который характеризует константу скорости при нулевой энергии активации.

R - универсальная газовая постоянная [8,314 Дж/(моль • К) = 0,082 л •  атм/(моль • К)];

Ea - энергия активации, т.е. энергия, которой должны обладать сталкивающиеся молекулы, чтобы столкновение привело к химическому превращению.

Число частиц, участвующих в элементарном химическом акте называют молекулярностью реакции.

Если одна из стадий процесса протекает намного медленнее, чем другие, то она и будет лимитирующей. По ней и определяется общая скорость всего процесса. Фундаментальным представлением в теории химической кинетики является понятием об активном комплексе, включающее несколько отправных моментов.

а) не любое столкновение частиц в реальном объеме приводит к их взаимодействию, а лишь такое, при котором обеспечена выгодная пространственная ориентация, максимально сближающая ядра и электронные орбитали партнеров.

б) энергия соударения частиц должна быть достаточной для разрыва прежних и образование новых связей. Такой энергией обладают не все молекулы, а лишь определенная их часть, относимая к активным.

Та избыточная энергия, которой обладают активные частицы и благодаря которой становится возможной химическая реакция, называется энергией активации.

в ) «удачно» столкнувшиеся молекулы образуют активированный переходный комплекс, т.е. временное непрочное соединение энергии, в котором ослаблены и удлинены связи, разрываемые в ходе реакции. Ослабление и удлинение связей требует затраты энергии. Следовательно, кинетическая энергия соударений должна превышать энергию активации. Энергетическая диаграмма хода химического процесса имеет вид.

 

Экзотермическая реакция	Эндотермическая реакция

---

Смотрите также файлы

• 2Жргізуші Добрый день! Дорогие учителя и ученики! 1жргізуші Бгінгі бізді Роза Баланованы 100 жылдыына орай йымдастырылы отыран Отбасылы таланеттылар.docx

• Таырыбы "Табиат жне біз" Масаты.docx

• Урок 34 Раздел Искусство Кабдолдина А. Б.pptx

• Сценарий сказки Колобок.docx

• Экологические проблемы Дальнего Востока.docx