1. ¿Qué pasa con las reacciones químicas?
(1) Reacción original: Una reacción que se puede completar en un solo paso se llama reacción original. La mayoría de las reacciones químicas se completan en varios pasos.
(2) Proceso de reacción: La ecuación química habitualmente escrita es una reacción total compuesta por varias reacciones elementales. La secuencia de reacciones que consta de reacciones elementales en la reacción total se denomina proceso de reacción, también conocido como mecanismo de reacción.
(3) Diferentes reacciones tienen diferentes procesos de reacción. El proceso de reacción de la misma reacción puede ser diferente en diferentes condiciones, y los diferentes procesos de reacción conducen a diferentes velocidades de reacción.
2. Velocidad de reacción química.
(1) Concepto: La disminución de reactivos o el aumento de productos por unidad de tiempo puede representar la velocidad de la reacción, es decir, la velocidad de la reacción, representada por el símbolo v.
(2) Características: Para una reacción específica, los valores obtenidos al utilizar diferentes sustancias para expresar la velocidad de reacción química pueden ser diferentes, pero la relación de las velocidades de reacción química expresadas por cada sustancia es igual a la proporción de cada sustancia en la ecuación química La proporción de coeficientes de la materia.
3. El efecto de la concentración sobre la velocidad de reacción.
(1) Constante de velocidad de reacción (k): La constante de velocidad de reacción (k) representa la velocidad de reacción química bajo concentración unitaria. Generalmente, cuanto mayor es la constante de velocidad de reacción, más rápido avanza la reacción. La constante de velocidad de reacción no tiene nada que ver con la concentración y se ve afectada por factores como la temperatura, el catalizador y las propiedades de la superficie sólida.
(2) El efecto de la concentración sobre la velocidad de reacción.
La velocidad de reacción directa aumenta a medida que aumenta la concentración del reactivo y disminuye a medida que disminuye la concentración del reactivo.
La velocidad de reacción inversa aumenta a medida que aumenta la concentración del producto y disminuye a medida que disminuye la concentración del producto.
(3) Efecto de la presión sobre la velocidad de reacción.
La presión sólo afecta a los gases. Para reacciones que involucran sólo sólidos y líquidos, los cambios de presión tienen poco efecto sobre la velocidad de reacción.
El efecto de la presión sobre la velocidad de reacción es en realidad el efecto de la concentración sobre la velocidad de reacción, porque los cambios de presión son causados por cambios en el volumen del recipiente. Cuando se comprime el volumen del recipiente, la presión del gas aumenta, la concentración de sustancias gaseosas aumenta y las velocidades de reacción positiva y negativa aumentan a medida que aumenta el volumen del recipiente, la presión del gas disminuye y la concentración de sustancias gaseosas disminuye; Las velocidades de reacción directa e inversa disminuyen.
4. El efecto de la temperatura sobre la velocidad de las reacciones químicas.
(1) Fórmula empírica.
Arrhenius resumió la fórmula empírica de la relación entre la constante de velocidad de reacción y la temperatura.
Donde A es el coeficiente de proporcionalidad, E es la base del logaritmo natural, R es la constante molar de los gases y e A es la energía de activación.
Según la fórmula, cuando Ea gt0, la constante de velocidad de reacción aumenta a medida que aumenta la temperatura, y la velocidad de reacción química también aumenta. Se puede observar que el efecto de la temperatura sobre la velocidad de las reacciones químicas está relacionado con la energía de activación.
(2) Energía de activación Ea.
La energía de activación Ea es la diferencia entre la energía media de las moléculas activadas y la energía media de las moléculas reactivas. La energía de activación de diferentes reacciones es diferente y algunas son muy diferentes. Cuanto mayor sea la energía de activación Ea, mayor será el impacto de los cambios de temperatura en la velocidad de reacción.
5. El efecto de los catalizadores sobre la velocidad de las reacciones químicas.
(1) La influencia de los catalizadores en las velocidades de reacción química: la mayoría de los catalizadores pueden acelerar la velocidad de reacción porque pueden aumentar efectivamente la velocidad de reacción al participar en la reacción, cambiar el proceso de reacción y reducir la activación. energía de la reacción.
(2) Características del catalizador: El catalizador puede acelerar la reacción y no cambia su calidad ni propiedades químicas antes y después de la reacción. Los catalizadores son selectivos. Los catalizadores no cambiarán la constante de equilibrio de una reacción química, no provocarán un cambio en el equilibrio químico y no cambiarán la tasa de conversión de equilibrio.
6. El límite de la reacción de síntesis de amoniaco.
La reacción de síntesis de amoniaco es una reacción exotérmica y una reacción de reducción de entropía en la que se reduce la cantidad de sustancias gaseosas. Por lo tanto, bajar la temperatura y aumentar la presión ayudará a cambiar el equilibrio químico hacia la producción de amoníaco.
7. Velocidad de reacción de síntesis de amoniaco.
La alta presión (1) no sólo ayuda a que la balanza avance hacia la producción de amoníaco, sino que también acelera la velocidad de reacción.
Sin embargo, la alta presión también impone grandes exigencias al equipo, por lo que la presión no puede ser particularmente alta.
(2) Durante el proceso de reacción, el gas amoníaco se puede separar del gas mezclado, lo que puede mantener una alta velocidad de reacción.
(3) Cuanto mayor sea la temperatura, más rápida será la velocidad de reacción. Sin embargo, si la temperatura es demasiado alta, el equilibrio se desplazará hacia la descomposición del amoníaco, lo que no favorece la síntesis del amoníaco.
(4) La adición de un catalizador puede acelerar enormemente la velocidad de reacción.
8. Condiciones adecuadas para la síntesis de amoniaco.
En la producción de amoníaco sintético, las condiciones necesarias para lograr una alta tasa de conversión y una alta velocidad de reacción son a veces contradictorias. Es necesario encontrar condiciones de reacción con una alta velocidad de reacción y una tasa de conversión de equilibrio adecuada: el hierro es generalmente. se usa como catalizador, y la temperatura de reacción se controla a aproximadamente 700 K, el rango de presión es aproximadamente entre 1 × 107 Pa ~ 1 × 108 Pa, y se usa N2.
9. El contenido de la ley de Guess: El calor de reacción de una reacción química sólo está relacionado con el estado inicial y el estado final de la reacción, y no tiene nada que ver con el método específico de la reacción. Si una reacción se puede llevar a cabo en varios pasos, la suma de los calores de reacción en cada paso es igual al calor de reacción en un paso.
10. El concepto de calor de combustión: a 25°C, 101kPa, 1 mol de sustancia pura se quema completamente para formar un compuesto estable. La unidad de calor de combustión se expresa en kJ/mol.
11. El concepto de electrólisis: Bajo la acción de la corriente continua, el proceso de oxidación y reducción del electrolito en los dos electrodos superiores se llama electrólisis. Un dispositivo que convierte energía eléctrica en energía química se llama celda electrolítica.
12. Refinado electrolítico del cobre. El cobre crudo (que contiene zinc, níquel, hierro, plata, oro y platino) se utiliza como ánodo, el cobre refinado se utiliza como cátodo y la solución de sulfato de cobre se utiliza como electrolito.
13. Cristalización y recristalización: La solubilidad de sustancias en soluciones cambia mucho con la temperatura, como NaCl, KNO3, etc.
14. Método de adición: Convertir las impurezas en las sustancias requeridas: CO2 (CO): mediante CuO2 (SO2) caliente: mediante solución de bicarbonato de sodio.
15. Método de absorción: se utiliza para eliminar las impurezas del gas en la mezcla, las cuales deben ser absorbidas por el fármaco: N2 (O2): absorbe el O2 en la mezcla de gas a través de la malla de cobre.