Ск-ть гетерогенной хим.реакции. Особенности ее протекания.

Гетерогенные (многофазные) реакции происходят на поверх-ти раздела соприкасающихся фаз. относятся: горение топлива, окисление металлов кислородом, растворение газа в жидкостях.Ск-ть реакций зависит от размеров и состояния поверхности раздела фаз. Гетерогенные процессы многостадийны. Кроме осн-гопроцесса,обязательны стадии подвода к этой поверх-ти исходных веществ и отвода от нее продуктов реакции.Если определяющей стадией является хим.реакция на поверхности раздела фаз, то процесс описывается законами хим.кинетики Если, как это обычно бывает, наиболее медленно совершается подвод и отвод, то процесс описывается законами диффузии. Повышение темп-ры на каждые 10⁰ увеличивает коэффициент диффузии на 20%, тогда как скорость реакции увеличивается в 2-4 раза.Диффузия оказывает большое влияние на протекание гетерогенных процессов. 1й закон диффузии. Масса веществ переносимого путем диффузии в направлении х через перпендикулярную этому направлению площадку, пропорциональна коэффициенту диффузии D, площади S, времени и градиенту концентрации Ск-ть диффузии Знак «-» указывает, что процесс диффузии направлен в сторону понижения концентрации. Е – энергия активации. 2й закон диффузии выражает зависимость изменения концентрации в объеме одной из соприкасающихся фаз от времени: Стационарная диффузия. При СД концентрацияменяется только с расстоянием (х), от времени – нет. => а – градиент концентрации. Эффективный путь диффузии. при толщина диффузионного слоя. Ур-е стационарной диффузии. коэффициент массопередачи Ск-ть растворения тв.тела в жидкостях. Поверхностьтв. тела – S, концентрация насыщенного раствора - конц-я в объеме раствора - толщина диффузионного слоя - Ск-ть растворения значительно больше ск-ти диффузионного переноса вещества в объем раствора.Кол-во вещества, растворяющегося в единицу времени, - L.Фактически ск-ть процесса k – константа скорости,

Ур-е стационарной диффузии:

42.Растворы (разбавленные, концентрированные, насыщенные, перенасыщенные). Растворимость. Способы выражения концентрации растворов.Раствор - гомогенная система, в которой одно вещество равномерно распределено в среде другого. Р-р - гомогенная система. В р-ре различают растворитель и растворяемое вещество. Р-ры газа в газе или жидкости в жидкости называют смесями. Разб.р-р –р-р, в котором содержание одного из компонентов меньше содержания другого компонента. Конц. р-р – р-р, в котором отн-е кол-ва растворенного вещ-ва и растворителя одного порядка. Насыщ.р-р -растворенное вещ-во при данных условиях более не растворяется, даже при продолжительном перемешивании. Концентрация насыщ-гораст-ра - мера растворимости вещ-ва при данных условиях. Раствор пересыщенный, если содержание растворенного вещ-ва превышает предел насыщения данного раствора. Пример. При можно приготовить 20%-ный раствор . Концентрация раст-ра – кол-ное выражение его состава. Молярные доли (дроби) показывают какую долю составляет число молей данного компонента от общего числа молей всех компонентов.Пример. Компоненты А и В. Массы компонентов Число молей компонентов - Молярная доля компонента А 2. Процентное выражение концентрации Концентрация, выражаемая через плотность раствора. Вычисляется с помощью приборов и специальных таблиц значений.4. Молярная концентрация кол-во молей раств-го вещ-ва в 1ом литре раст-ра. . Моляльная концентация кол-во молей раств-го вещ-ва приходится на 1000 граммраств-ля Нормальная концентрация кол-во грамм-эквивалентов раств-го вещ-ва содержится в литре раст-ра Титр – число грраств-го вещ-ва в 1 мл раствора.Пример.

43. Физические и химические процессы при растворении. Растворимость твердых тел и жидкостей в жидкостях. Р-рам присущи признаки как химич.(однородность раствора) соединения, так и механической (изменение состава р-ра в широких пределах, а также возможность обнаружения в св-вах р-расвойтсв отдельных слагающих его компонентов) смеси. Физич.теория растворов (Вант-Гофф). Растворитель я-ся индифферентной средой, в которой равномерно размешаны молекулы растворенного в-ва по всему объему р-ра. Взаимодействия между чатицами и молекулами нет. Теория оправдывается для разбавленных р-ров неэлектролитов. Химич.теория р-ров (Менделеев). Р-ль дает с растворенным в-вом определенные соединения – сольваты. Молекулы сольватов образуют с растворителем молекулярную смесь. Причина образования сольватов – проявление донорно-акцепторных и водородных связей. Вокруг ионов располагаются молекулы растворителя, образуя сольватные слои (оболочки).Сольваты менее прочны, чем обычные химические соединения. Легко разрушаются даже при небольшом повышении температуры растворов.Растворение сопровождается выделением/поглощением теплоты, сокращением/увеличением объема. Теплота растворения вещества – кол-во теплоты, поглощаемой (выделяемой) при растворении одного моля вещества. Растворимость твердых веществ в жидкостях. Зависит от природы тв.тел, природы растворителя и температуры.С повышением температуры, как правило, растворимость увеличивается (так как теплоты растворения имеют отрицат. значения).Для идеальных р-ров справедливо уравнение Шредера: N1 – растворимость тв.вещ-ва, энтальпия растворения 1 моля вещ-ва в насыщенном растворе. Растворение твердого вещества можно представить в две стадии: плавление вещества и смешение жидкого вещества с раствором. Тогда энтальпия смешения равна нулю, Идеальная растворимость увелич-ся с повышением темп-ры. При понижении температуры происходит выпадение вещества в осадок – процесс кристаллизации. Растворимость жидкостей в жидкостях. Растворимость увеличивается с повышением темп-ры и почти не зависит от давления.Сущ. неограниченная растворимость и растворимость до известного предела. 1. жидкости смешиваются в любых пропорциях (спирт и вода).2. имеет место расслаивание (образование двух слоев – верхний и нижний). пример: эфир и вода.Расслаиваниеумень-ся с ростом темп-ры и исчезает при некоторой (критической) темп-ре.