Студенческий документ № 00112737 из СПбГУ

Пользователь чт, 26.04.2018 23:43

Программа второго коллоквиума по химической кинетике 1. Теория столкновений 1.1. Виды столкновений между частицами: упругие, неупругие, активные, реакционные. Модельные приближения простой теории столкновений. Удельное число бинарных столкновений: определение, вывод формулы, зависимость от молекулярных параметров.

1.2. Выражение для константы скорости бимолекулярной реакции по теории столкновений. Доля активных столкновений и стерический фактор. Выражения для параметров уравнения Аррениуса (энергии активации и предэкспоненциального множителя) по теории столкновений.

2. Схема Линдемана Роль столкновений в кинетике мономолекулярных реакций. Смена порядка мономолекулярной газофазной реакции при изменении давления. Эффективная константа скорости k, ее предельное выражение в случае высоких (k?) и низких (k0) давлений.

3. Схема Хиншельвуда Детализация схемы Линдемана. Скорость реакции как сумма скоростей через отдельные молекулярные состояния. Усреднение энергии реагирующих частиц. Статистический смысл энергии активации.

4. Теория Касселя 4.1. Основные положения теории: модель и заложенные в нее приближения. Вывод формулы для константы скорости мономолекулярного распада k2(n) для молекулы с энергией En. 4.2. Вывод формулы для отношения констант активации k1(n) и дезактивации k-1(n). Вывод формулы для эффективной константы скорости мономолекулярной реакции k в случае высоких (k?) и низких (k0) давлений. Оценка стерического фактора по теории Касселя.

5. Теория переходного состояния 5.1. Основные положения и подходы теории переходного состояния. Изображение химического превращения в виде траектории в фазовом пространстве. Размерность фазового пространства и число степеней свободы системы. Адиабатическое приближение. Поверхность потенциальной энергии и ее топология (на примере реакции двухатомной молекулы с атомом). Седловая точка, координата реакции, водораздельная линия. Активированный комплекс: виды движения и число степеней свободы.

5.2. Среднее время жизни активированного комплекса и его связь со скоростью реакции. Вывод формулы для концентрации активированного комплекса, квази-(полу)равновесие. Статистическая сумма активированного комплекса. Вывод основного уравнения теории переходного состояния (уравнения Эйринга). Частотный фактор, трансмиссионный коэффициент.

5.3. Изменение термодинамических функций (внутренней энергии, энтропии, энергии Гиббса) в процессе активации. Выражения для параметров уравнения Аррениуса (энергии активации и предэкспоненциального множителя) по теории переходного состояния. Сравнение выражений для константы скорости по теории переходного состояния и по теории столкновений. Связь энтропии активации и стерического фактора.

Теоретическая часть практических работ 1) Йодирование ацетона 2) Гидролиз сахарозы 3) Каталитическое разложение пероксида водорода 4) Разложение красителя малахитового зеленого в кислой и щелочной среде

Для каждой из работ необходимо рассказать про: механизм исследуемой реакции методику эксперимента, используемые методы анализа кинетическое описание полученных данных ? расчет константы скорости. При сдаче второго коллоквиума необходимо ответить на один из вопросов лекционного курса (п. 1.1 - 5.3) и один из вопросов по практическим работам. Вопросы по практическим работам могут быть также заданы в качестве дополнительных (на усмотрение преподавателя).

Скачать файлы