Химическая кинетика изучает скорость реакций и её зависимость от концентрации, температуры и катализатора. Её законы позволяют управлять процессами — от лабораторного опыта до промышленного синтеза.
Что нужно знать
- Закон действующих масс: $v = k[A]^m[B]^n$; порядок — сумма показателей; для элементарной реакции показатели равны коэффициентам.
- Размерность $k$: первый порядок — с⁻¹, второй — л/(моль·с).
- Первый порядок: $t_{1/2} = \dfrac{\ln 2}{k}$, не зависит от начальной концентрации.
- Правило Вант-Гоффа: $\dfrac{v_2}{v_1} = \gamma^{\Delta T/10}$, $\gamma = 2\ldots4$.
- Аррениус: $k = A e^{-E_a/RT}$; $E_a$ — по наклону графика $\ln k$ от $1/T$.
- Реагируют активные молекулы; переходное состояние — активированный комплекс на вершине барьера.
- Методы определения порядка: избытка, начальных скоростей, Оствальда, графический.
- Цепная реакция: зарождение → развитие → обрыв (хлорирование метана на свету).
- Катализ: гомогенный, гетерогенный, ферментативный; катализатор снижает $E_a$, равновесие не смещает; ингибиторы и каталитические яды.
Где чаще всего ошибаются
- Брать показатели степени из уравнения сложной реакции без опыта.
- Считать, что $t_{1/2}$ первого порядка зависит от концентрации.
- Умножать коэффициент γ на число десятков градусов вместо возведения в степень.
- Думать, что катализатор смещает равновесие.
Проверить себя
По этой же теме курса есть проверочная работа из 15 заданий на 30 минут. Проверка автоматическая, результат виден сразу — и по работе целиком, и по каждой теме.
Физическая химия (академический класс) · 10–11 классы · Химическая кинетика и катализ