1 / 119

SORACHAI SAELIM

SC30232 Kinetic Chemistry and Chemical Equilibriums. SORACHAI SAELIM. Department of Chemistry. CHEMISTRY 3 : SORACHAI SAE-LIM : MAHIDOLWITTAYANUSORN SCHOOL. CONTENTS. 1.CHEMICAL KINETICS. 2.CHEMICAL EQILIBRIUM. 3.ACID AND BASE. CHEMISTRY 3 : SORACHAI SAE-LIM : MAHIDOLWITTAYANUSORN SCHOOL.

jacques
Download Presentation

SORACHAI SAELIM

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. SC30232 Kinetic Chemistry and Chemical Equilibriums SORACHAI SAELIM Department of Chemistry

  2. CHEMISTRY 3 : SORACHAI SAE-LIM : MAHIDOLWITTAYANUSORN SCHOOL CONTENTS 1.CHEMICAL KINETICS 2.CHEMICAL EQILIBRIUM 3.ACID AND BASE

  3. CHEMISTRY 3 : SORACHAI SAE-LIM : MAHIDOLWITTAYANUSORN SCHOOL Measurement and Evaluation 1.Lab 1 (Group) 5 point 2.Ex 1(rate), Ex2(Eqlibrium) (Individual) 5 point 3.Q1 (Individual) 5 point 4.Midterm Test (Rate and Eqlibrium) (Individual) 20 point 5.Q2 (Individual) 5 point 6.Lab 2 (Group) 5 point 7.Ex 2 (Acid and Base) (Individual) 5 point 8.Behaviour (On time, Be honest, Discipline, Persevere) 10 point (Individual) 9. Instruction media (Game, website, multimedia online, animation, stimulation) (Group) 10 point 10. Titration experiment test (individual) 10 point 10.Final test (Acid and Base) (individual)20 point 100

  4. Text Books website Multimedia Experiments CHEMISTRY 3 : SORACHAI SAE-LIM : MAHIDOLWITTAYANUSORN SCHOOL Instruction Media of Chemistry

  5. CHEMISTRY 3 : SORACHAI SAE-LIM : MAHIDOLWITTAYANUSORN SCHOOL website of Chemistry 3 http://www.mwit.ac.th/~teppode/

  6. Text Books CHEMISTRY 3 : SORACHAI SAE-LIM : MAHIDOLWITTAYANUSORN SCHOOL 1. Kotz J. C. (1999), Chemistry and Chemical Reactivity, New York 2.Chang R. (1998), Chemistry, New York 3.Hill J. W. (2002), Genneral Chemistry, New York 4.Goldberg D. E. (1987), 3000 Solved Problems in Chemistry, New York 5. Kask Uno, et al, Genneral Chemistry, USA

  7. CHEMISTRY 3 : SORACHAI SAE-LIM : MAHIDOLWITTAYANUSORN SCHOOL Methods of Send Homework and Laboratory 1.ON the office desk ; Building 5th floor room, (room3501; Chemistry Department room) 2.By E-mail: teppode@mwit.ac.th

  8. CHEMISTRY 3 : SORACHAI SAE-LIM : MAHIDOLWITTAYANUSORN SCHOOL 1.Rate of Chemical Reactions CHEMICAL KINETICS

  9. CHEMISTRY 3 : SORACHAI SAE-LIM : MAHIDOLWITTAYANUSORN SCHOOL Contents of Chemical Kinetic 1.The Meaning of rate of reaction 2. Rate Law 3.Theories of chemical kinetics 4.Factors of the rate of reaction 5. Reaction mechanisms

  10. + B C A CHEMISTRY 3 : SORACHAI SAE-LIM : MAHIDOLWITTAYANUSORN SCHOOL Do you know chemical reaction ? New compound Why was compound C obtained ?

  11. CHEMISTRY 3 : SORACHAI SAE-LIM : MAHIDOLWITTAYANUSORN SCHOOL 1.The Meaning of rate of reaction

  12. 1.The Meaning of the rate of reaction Reactants (A)Products(B) Represented as the decrease of A molecules with time and as the increase of B molecules with time

  13. A B Rate = ปริมาณสารใหม่ที่เกิดขึ้น เวลาที่เปลี่ยนแปลง CHEMISTRY 3 : SORACHAI SAE-LIM : MAHIDOLWITTAYANUSORN SCHOOL We can base the rate on the disappear of reactants or formation of products. Rate = -rate of disappearance of reactant Rate = ปริมาณของสารตั้งต้นที่ลดลง เวลาที่เปลี่ยนแปลง Rate = +rate of formation of product

  14. A B 2A B aA + bB cC + dD CHEMISTRY 3 : SORACHAI SAE-LIM : MAHIDOLWITTAYANUSORN SCHOOL Write the rate expressions for the following reactions in terms of the disappearance of the reactants and the appearance of products : reactant products

  15. a. I- + OCl- Cl- + OI- b. O2 O3 c. NH3 + O2 NO + H2O d. CH4 + O2 CO2 + H2O CHEMISTRY 3 : SORACHAI SAE-LIM : MAHIDOLWITTAYANUSORN SCHOOL Ex1. Write the rate expressions for the following reactions in terms of the disappearance of the reactants and the appearance of products :

  16. CHEMISTRY 3 : SORACHAI SAE-LIM : MAHIDOLWITTAYANUSORN SCHOOL Types of rate reaction 1.อัตราการเกิดปฏิกิริยาเฉลี่ย (Average rate) หมายถึง ปริมาณของสารใหม่ที่เกิดขึ้น หรือ สารตั้งต้นที่ลดลงทั้งหมดในหนึ่งหน่วยเวลา rate = ปริมาณของสารใหม่ทั้งหมดหรือสารตั้งต้นที่ลดลงทั้งหมด เวลาที่ใช้ทั้งหมด 2. อัตราการเกิดปฏิกิริยาในช่วงเวลาหนึ่ง หมายถึง ปริมาณของสารใหม่ที่เกิดขึ้น หรือสารตั้งต้นที่ลดลงในช่วงเวลานั้น ๆ ต่อระยะเวลาในช่วงนั้น rate = ปริมาณของสารใหม่ที่เกิดขึ้นหรือสารตั้งต้นที่ลดลงในช่วงเวลานั้น ๆ ระยะเวลาในช่วงนั้น 3. อัตราการเกิดปฏิกิริยาขณะใดขณะหนึ่ง (Instantaneous rate) หมายถึง ปริมาณสารที่เกิดขึ้นขณะใดขณะหนึ่งในหนึ่งหน่วยเวลาของช่วงนั้น ซึ่งมักจะหาได้จากค่า slope ของกราฟ ณ เวลานั้น ๆ

  17. slope ของกราฟ ณ เวลานั้น ๆ t=60 s (X1,Y1) (X2,Y2) CHEMISTRY 3 : SORACHAI SAE-LIM : MAHIDOLWITTAYANUSORN SCHOOL 3.การเกิดปฏิกิริยาขณะใดขณะหนึ่ง (Instantaneous rate) t=60 s

  18. ตัวอย่าง2 จากกราฟที่กำหนดให้แสดงการเพิ่มขึ้นของปริมาตรของก๊าซไฮโดรเจนที่เกิดขึ้นกับเวลา ให้คำนวณหาอัตราของปฏิกิริยาที่เวลาเท่ากับ 60 วินาที (80,5.2) (30,3.3) CHEMISTRY 3 : SORACHAI SAE-LIM : MAHIDOLWITTAYANUSORN SCHOOL อัตราการเกิดปฏิกิริยาก๊าซไฮโดรเจน ณ วินาทีที่ 60 = (5.2-3.3) / (80-30) = 0.038 cm3/s

  19. CHEMISTRY 3 : SORACHAI SAE-LIM : MAHIDOLWITTAYANUSORN SCHOOL The principles in the selection of compounds for the following reaction. -To evaluate mess, colorless, dark color, pressure, pH exchange

  20. Br2 (aq) + HCOOH (aq)2Br-(aq) + 2H+ (aq) + CO2 (aq) The decrease in bromine concentration as time elapses shows up as a loss of color (from left to right) CHEMISTRY 3 : SORACHAI SAE-LIM : MAHIDOLWITTAYANUSORN SCHOOL Example 1

  21. CHEMISTRY 3 : SORACHAI SAE-LIM : MAHIDOLWITTAYANUSORN SCHOOL The reaction of CH3COOH and Br2 The reaction rate can be determined by measuring the intensity of the color

  22. CHEMISTRY 3 : SORACHAI SAE-LIM : MAHIDOLWITTAYANUSORN SCHOOL We can use the data of table 13.1. 1.To determine the average rate of the reaction. Average rate = 2.26 ×10-5M/s

  23. CHEMISTRY 3 : SORACHAI SAE-LIM : MAHIDOLWITTAYANUSORN SCHOOL 2. To calculate the average rate over the first 50-s time. Average rate = 3.80 ×10-5M/s

  24. CHEMISTRY 3 : SORACHAI SAE-LIM : MAHIDOLWITTAYANUSORN SCHOOL 3. Instantaneous rateat t 100 s, 200 s and 300 s

  25. A + 2B 3C + 2D CHEMISTRY 3 : SORACHAI SAE-LIM : MAHIDOLWITTAYANUSORN SCHOOL EXERCISE  1.Consider the following hypothetical reaction. Suppose that at some point during this reaction, [A]= 0.4658 M, and suppose that 125 s later [A]= 0.4282 M. a. What is the average rate of reaction, expressed in M/s, during this time period ? b. What is the rate of formation of C, expressed in M/min ?

  26. b. A + 2B 3C + 2D CHEMISTRY 3 : SORACHAI SAE-LIM : MAHIDOLWITTAYANUSORN SCHOOL Solution  a. Rate = rate of disappearance of A = 3.01 ×10-4 M/s Rate of formation of C = 3 ×3.01 ×10-4 M/s= 9.03 × 10-4 M/s = 5.42 ×10-2 M/min

  27. CHEMISTRY 3 : SORACHAI SAE-LIM : MAHIDOLWITTAYANUSORN SCHOOL Exercise1: Type of rate reaction 1. From the experimental of rate of reaction between Zn (s) with HCl (aq). The reaction rate can be determined by measuring the information of hydrogen gas in table 1.1 Write the chemical equation of Zn and HCl 1.2 To determine the average rate of H2 1.3 To calculate the average rate over the 4-5 cm3

  28. CHEMISTRY 3 : SORACHAI SAE-LIM : MAHIDOLWITTAYANUSORN SCHOOL 2.เมื่อใส่โลหะอะลูมิเนียม จำนวน 5.4 กรัม ลงในสารละลายกรดไฮโดรคลอริกเข้มข้น X mol/ dm3จำนวน 300 cm3จับเวลาทันทีที่ใส่โลหะอะลูมิเนียม ลงในสารละลายกรดไฮโดรคลอริก หลังจากเวลาผ่านไป 10 นาที พบว่าโลหะอะลูมิเนียมยังเหลืออยู่ 4.86 กรัม จงตอบคำถามต่อไปนี้ 2.1 จงเขียนสมการของปฏิกิริยานี้ 2.2 จงคำนวณหาอัตราการเกิดแก๊สไฮโดรเจน และอัตราการเกิดปฏิกิริยา ในหน่วย M/s (Al=27)

  29. CHEMISTRY 3 : SORACHAI SAE-LIM : MAHIDOLWITTAYANUSORN SCHOOL 3. จากปฏิกิริยา ถ้าอัตราการลดลงของสังกะสีเท่ากับ 13.0 g/ s อัตราการเกิดแก๊สไฮโดรเจน จะเป็นกี่ l/ s เมื่อวัดปริมาตรแก๊สที่ STP (Zn =65)

  30. CHEMISTRY 3 : SORACHAI SAE-LIM : MAHIDOLWITTAYANUSORN SCHOOL 4.เมื่อนำสาร x ทำปฏิกิริยากับสาร Y ได้สาร Z จากการทดลอง พบว่ามีอัตราการเกิดปฏิกิริยาเท่ากับ 1/ 3 เท่าของอัตราการลดลงของสาร X หรือมีค่าเท่ากับ 2 เท่าของอัตราการลดลงของสาร Y หรือมีค่าเท่ากับ ½ เท่าของอัตราการเกิดสาร Z จงเขียนสมการการเกิดปฏิกิริยาเคมีนี้

  31. CHEMISTRY 3 : SORACHAI SAE-LIM : MAHIDOLWITTAYANUSORN SCHOOL 2.rate law

  32. CHEMISTRY 3 : SORACHAI SAE-LIM : MAHIDOLWITTAYANUSORN SCHOOL Experimental Determination of a Rate Law 2NO(g) + O2(g) 2NO2(g)

  33. CHEMISTRY 3 : SORACHAI SAE-LIM : MAHIDOLWITTAYANUSORN SCHOOL r α [ NO ]m [O2]n rate law

  34. CHEMISTRY 3 : SORACHAI SAE-LIM : MAHIDOLWITTAYANUSORN SCHOOL Fine m and n r =k [ NO ]m [O2]n

  35. aA + bB Products CHEMISTRY 3 : SORACHAI SAE-LIM : MAHIDOLWITTAYANUSORN SCHOOL What is rate law ? Let’s consider the general reaction. Where A and B are the reactants and a and b are stoichiometric coefficients

  36. A + B Products CHEMISTRY 3 : SORACHAI SAE-LIM : MAHIDOLWITTAYANUSORN SCHOOL Where k = rate constant m,n = indicate how sensitive the rate is to change in [A] and [B]

  37. Meaning ….. CHEMISTRY 3 : SORACHAI SAE-LIM : MAHIDOLWITTAYANUSORN SCHOOL • m,n can be positive, negative, zero ,or even fractions.

  38. CHEMISTRY 3 : SORACHAI SAE-LIM : MAHIDOLWITTAYANUSORN SCHOOL no relation between a,b and m,n m,n depend on the reaction mechanism.

  39. CHEMISTRY 3 : SORACHAI SAE-LIM : MAHIDOLWITTAYANUSORN SCHOOL The values of the exponents in a rate law (m,n) must be determined by experiment; they cannot be deduced from the stoichiometry of the reaction.

  40. CHEMISTRY 3 : SORACHAI SAE-LIM : MAHIDOLWITTAYANUSORN SCHOOL The values of m,n determine the reaction order with respect to A and B,respectively. (m+n) defines the overall reaction order. Thus, if the rate law is Rate = k [A]2[B]1 m = 2, n = 1; m+n =3

  41. EXERCISE ; rate law NO2(g) + CO (g) NO(g) + CO2(g) rate = k[NO2]m[CO]n CHEMISTRY 3 : SORACHAI SAE-LIM : MAHIDOLWITTAYANUSORN SCHOOL 1. Determining Reaction Orders from Initial Rate Data

  42. CHEMISTRY 3 : SORACHAI SAE-LIM : MAHIDOLWITTAYANUSORN SCHOOL 2. Determining Reaction Orders from Initial Rate data O2(g) + 2NO(g) 2NO2 (g) To evaluate the rate constant

  43. CHEMISTRY 3 : SORACHAI SAE-LIM : MAHIDOLWITTAYANUSORN SCHOOL 3. Determining Reaction Orders from Initial Rate data A + 2B AB2 3.1To determinethe reaction order and rate constant 3.2If [A] and [B]= 1.5×10-2 M; Calculate the rate ofAB2

  44. CHEMISTRY 3 : SORACHAI SAE-LIM : MAHIDOLWITTAYANUSORN SCHOOL คณิตศาสตร์ ที่เกี่ยวข้องกับค่า LOG

  45. CHEMISTRY 3 : SORACHAI SAE-LIM : MAHIDOLWITTAYANUSORN SCHOOL ค่า log ที่ควรจำ log 2 = 0.301 log 3 = 0.477 log 7 = 0.845 วิธีการหาค่า logอื่น ๆ จากค่า log ทั้งสามค่านี้

  46. CHEMISTRY 3 : SORACHAI SAE-LIM : MAHIDOLWITTAYANUSORN SCHOOL วิธีการหาค่า logอื่น ๆ จากค่า log ทั้งสามค่านี้ log 2 = 0.301 log 3 = 0.477 log 7 = 0.845

  47. CHEMISTRY 3 : SORACHAI SAE-LIM : MAHIDOLWITTAYANUSORN SCHOOL วิธีการหาค่า logอื่น ๆ จากค่า log ทั้งสามค่านี้ log 2 = 0.301 log 3 = 0.477 log 7 = 0.845 log12, log13 log23, log 47 and log198 = ?

  48. A product CHEMISTRY 3 : SORACHAI SAE-LIM : MAHIDOLWITTAYANUSORN SCHOOL Zero Order meaning ? เมื่อนำอินทิเกรตสมการในช่วง [A]tที่ t = t และ [ A]0 ที่ t=0

  49. CHEMISTRY 3 : SORACHAI SAE-LIM : MAHIDOLWITTAYANUSORN SCHOOL Zero Order meaning (cont.) UNIT OF k [A]0 Slope = -k Mol/ L.s t

  50. CHEMISTRY 3 : SORACHAI SAE-LIM : MAHIDOLWITTAYANUSORN SCHOOL Zero Order meaning (cont.) t1/2 =เวลาที่ใช้ไปเพื่อให้ความเข้มข้นของสารตั้งต้นลดลงเหลือครึ่งของค่าเริ่มต้น [A]0 [A]0 / 2 t1/2 t

More Related