Мир науки

Рефераты и конспекты лекций по географии, физике, химии, истории, биологии. Универсальная подготовка к ЕГЭ, ГИА, ЗНО и ДПА!

Скорость химической реакции - примерКак правило, скорость реакции вычисляют по концентрациями исходных веществ и поэтому производная dс / d? отрицательная

, поскольку концентрации этих веществ со временем уменьшаются. Поэтому в правой части уравнения (3.1) стоит знак минус. Скорость реакции всегда положительна. В основе одпостадийних реакций лежит закон действия масс (закон Гульдберга и Вааге), согласно которому скорость химической реакции пропорциональна произведению концентраций реагирующих веществ. Причем каждую из концентраций участвующих в степени, равной стехиометрическом коэффициента, который стоит перед формулой данного соединения в реакции (n1 n2, n3, .... 0). Коэффициент пропорциональности К для данной реакции при постоянной температуре является величиной постоянной, его называют константой скорости реакции, поскольку она не зависит от концентрации реагирующих веществ и времени. Из уравнения (3.3) следует, что при С] = С2 = С3 = 1 скорость реакции численно равна константе скорости, которую иногда называют удельной скоростью реакции.


Относительно кинетики химические реакции разделяют по признаку молекулярности и порядка реакции. По количеству молекул, участвующих в элементарном химическом акте, определяют Молекулярность реакции Молекулярность реакции всегда является целым положительным числом 1, 2, редко 3. По этому признаку различают моно-, би-, тримолекулярни реакции. Реакции высшего молекулярности па практике не встречаются. Это объясняется тем, что вероятность одновременного столкновения четырех и более молекул очень мала. В большинстве случаев по уравнению реакции невозможно сделать вывод о ее Молекулярность, поскольку оно не отражает наличия промежуточных стадий. Многостадийность реакции не дает возможности изучить кинетику процесса вообще. Учитывая это кинетические реакции удобнее характеризовать не Молекулярность, а порядком.


Порядок реакции определяется уравнением, которое выражает зависимость скорости реакции от концентрации реагирующих веществ и равна сумме показателей степеней концентраций. В многостадийных реакциях общая скорость процесса определяется стадией из самых малой константой скорости. Такое стадию называют лимитирующей. Совокупность всех стадий, из которых складывается процесс превращения исходных веществ в продукты реакции, называют механизмом химической реакции. Для сложных реакций Молекулярность и порядок, как правило, не совпадают. Итак, порядок реакции характеризует формальную кинетическую зависимость скорости реакции от концентрации реагирующих веществ, а Молекулярность - элементарный механизм отдельной стадии сложного процесса. Эти понятия совпадают только для простых по механизму реакций.


С повышением температуры скорость химической реакции, как правило, возрастает. Для приблизительной оценки Вилино температуры на скорость реакции для небольшого интервала низких температур можно использовать правило Вант-Гоффа, согласно которому повышение температуры па 10 ° С увеличивает скорость химической реакции в 2-4 раза. Энергию активации, исчисленную по этому уравнению, называют эффективной энергией активации.


Рассмотрим физический смысл понятия «энергия активации». Согласно теории Аррениуса химическое взаимодействие происходит только при столкновении частиц с достаточно высоким уровнем кинетической энергии. Такие молекулы (частицы) называют активными, или реакционноспособные. Чтобы молекулы могли вступить в химическое взаимодействие, они должны иметь некоторый избыток энергии по сравнению с ее средним значением. Этот минимальный избыток энергии в пересчете на один моль вещества называется энергией активации Е.



Загрузка...
Яндекс.Метрика