ВЛИЯНИЕ КОНЦЕНТРАЦИИ РЕАГИРУЮЩИХ ВЕЩЕСТВ НА СКОРОСТЬ ХИМИЧЕСКОЙ РЕАКЦИИ

Стр 1 из 8Следующая ⇒

Федеральное агентство по образованию Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Нижегородский государственный технический университет им. Р.Е.Алексеева Кафедра “Общая и неорганическая химия” СКОРОСТЬ ХИМИЧЕСКИХ РЕАКЦИЙ. ХИМИЧЕСКОЕ РАВНОВЕСИЕ Методические указания для проведения лабораторных занятий по курсу общей химии для студентов химических и нехимических специальностей всех форм обучения Нижний Новгород, 2009 Составители: Ю.В. Батталова, Г.Н. Борисова, А.В. Борисов, Ж.В. Мацулевич, В.К. Османов УДК 54 (07) Скорость химических реакций. Химическое равновесие: метод. указания для проведения лабораторных занятий по курсу общей химии для студентов химических и нехимических специальностей всех форм обучения / НГТУ; сост.: Ю.В.Батталова, Г.Н.Борисова и др. Н.Новгород, 2009. 37с. Методические указания включают краткое теоретическое введение, примеры решения типовых задач, задачи для домашних работ и практических занятий, а также описание лабораторных работ по теме. Научный редактор Ю.М.Тюрин Редактор Э.Б. Абросимова Подп. к печ. Формат 60х84 1/16. Бумага газетная. Печать офсетная. Печ. л. 2,25. Уч.-изд. л. 2,5 Тираж 2000экз. Заказ Нижегородский государственный технический университет им. Р.Е.Алексеева. Типография НГТУ. 603950, Н.Новгород, ул. Минина, 24. ©Нижегородский государственный технический университет им. Р.Е.Алексеева, 2009

СКОРОСТЬ ХИМИЧЕСКОЙ РЕАКЦИИ

Химическая кинетика – это раздел химии, в котором изучают влияние различных факторов на скорость химической реакции и ее механизм. Рассматриваются только реакции, которые термодинамически разрешены (DG_х.р< 0).

Скоростью химической реакции называют изменение концентрации реагирующих веществ или продуктов реакции (DС) в единицу времени V = . Скорость реакции измеряется в моль/л∙с, если она идет во всем объеме системы (гомогенная реакция) и в моль/м²∙с, если реакция идет на границе раздела фаз (гетерогенная реакция). Гомогенная система состоит из одной фазы, гетерогенная – из нескольких фаз. Фазойсистемы называют ее часть, отделенную от других частей физической границей и обладающую во всех точках одинаковым составом и свойствами.

Средняя скорость реакции Vср в интервале времени от t₁ до t₂ определяется соотношением V = , где DС = С₂- С₁ , Dt = t₂- t₁; С₁и С₂– молярная (моль/л) концентрация любого участника реакции в моменты времени t₁ и t₂ соответственно. Знак (-) перед дробью относится к изменению концентраций исходных веществ, DС < 0; знак (+) - к изменению концентраций продуктов реакции, DС > 0.

Мгновенная скорость – это скорость реакции в момент времени t. Она определяется производной от концентрации по времени V_t = (моль/л∙с, моль/л∙час).

Скорость реакции aA + bB → cC + dD экспериментально можно определять либо по убыли концентраций исходных веществ, либо по увеличению концентраций продуктов реакции:

V_t = = = =

Под механизмом химической реакции понимают последовательность отдельных стадий процесса, приводящих к продуктам реакции. Стадия, имеющая наименьшую скорость, называется лимитирующей. Она определяет скорость процесса в целом.

Основными факторами, влияющими на скорость химической реакции, являются: а) природа реагирующих веществ; б) концентрация реагирующих веществ; в) давление (если в реакции участвуют газы); г) температура; д) наличие катализатора; ж) площадь поверхности раздела фаз (для гетерогенных реакций).

ВЛИЯНИЕ КОНЦЕНТРАЦИИ РЕАГИРУЮЩИХ ВЕЩЕСТВ НА СКОРОСТЬ ХИМИЧЕСКОЙ РЕАКЦИИ

Влияние концентрации на скорость химической реакции выражается законом действующих масс: «При постоянной температуре скорость химической реакции пропорциональна произведению концентраций реагирующих веществ в степенях, равных их стехиометрическим коэффициентам». Закон справедлив только для элементарных реакций.

В общем виде для реакции аА+ bB = cC аналитическое выражение закона действующих масс будет иметь вид

= [A]^a[B]^b, где a и b – порядки реакции по каждому реагенту, соответствующие стехиометрическим коэффи-циентам.

Для конкретной реакции I_2(г)+ H_2(г) ⇄ 2HI_(г)уравнение скорости прямой реакции будет = [I₂][H₂], а обратной реакции = [HI]². В этих уравнениях и – константы скорости прямой и обратной реакций. Константа скорости – это скорость реакции при концентрации реагирующих веществ, равных единице. Таким образом, константу скорости можно рассматривать как удельную скорость.

В случае гетерогенных процессов, когда реакция протекает на границе раздела фаз, в уравнение скорости

входят концентрации только газообразных или растворенных веществ. Концентрация твердого вещества в процессе реакции остается постоянной и в уравнение скорости реакции не включается.

Например, для гетерогенной реакции Si_(тв) + O_2(г) = SiO_2(тв) уравнение скорости прямой реакции будет = [O₂].

Дата добавления: 2018-04-04; просмотров: 715; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

12 3 4 5 6 7 8 Следующая ⇒

Мы поможем в написании ваших работ!