Скорость химических реакций. Зависимость скорости химических реакций от природы реагирующих веществ, концентрации, температуры, катализатора
Скорость реакции – это число частиц образованных за единицу времени в единице объема.
Скорость химической реакции равна изменению количества вещества в единицу времени в единице реакционного пространства. Гомогенная реакция протекает в одной фазе. Гетерогенные реакции протекают на границе раздела фаз. [моль*м-3/с] не учитывая газы.
Vср = -Dc/Dt
Vмг = ±dc/dt
Vпр=Kпр*[A]a[B]b
Vобр=Kобр*[С]с[В]d
Молекулярность и порядок реакции.
Все реакции можно подразделить на простые и сложные. Простые реакции протекают в одну стадию и называется одностадийными. Сложные реакции идут либо последовательно (многостадийные реакции), либо параллельно, либо последовательно-параллельно. В свою очередь, в каждой стадии реакции может участвовать одна молекула (мономолекулярные реакции), две молекулы (бимолекулярные) и три молекулы (тримолекулярные). Число молекул реагента, принимающих участие в простейшей (элементарной) стадии, называется её молекулярностью.
Порядок реакции - это сумма порядков реакции по реагентам.
Порядок реакции определяется суммой величин показателей степени при значениях концентраций исходных веществ в кинетическом уравнении:
а) V1 = K1[H2O2] ; б) V2 = K2[O2].
Поэтому обе реакции первого порядка.
Молекулярность реакции определяется числом молекул, одновременным взаимодействием которых осуществляется акт химического взаимодействия. Реакция а) одномолекулярная, б) двухмолекулярная.
|
|
|
Выражение для определения скорости реакции первого порядка
.
Скорость реакции второго порядка для двух реагентов В и D подчиняется кинетическому уравнению
V = K·CB·CD,
где СВ – концентрация реагента В, а СD – концентрация реагента D.
Наиболее часто встречаются реакции первого и второго порядка. Реакции третьего порядка крайне редки. Реакции более высокого порядка, чем третий, неизвестны, так как в большинстве случаев реакции многостадийны.
Правило Вант-Гоффа. V2 = V1×gDT/ 10
Повышение температуры ускоряет большинство реакций. Согласно правилу Вант-Гоффа при увеличении температуры на 10 К скорость многих реакций увеличивается в 2-4 раза V2 = V1×gDT/ 10
Где V2 и V1 – скорость реакции при температурах Т2 и Т1 , γ – коэффициент, значение которого для эндотермической реакции выше, чем для экзотермической реакции. Для многих реакций γ лежит в пределах 2- 4.
Скорость химических реакций зависит:
1. Природа реагирующих веществ
а) 2Na+2H2O=2NaOH+H2
б) 2K+2H2O=2KOH+H2 Скорость реакции" б" больше чем "а" , так как калий
активнее натрия.
2.Концентрация. Чем выше концентрация, тем больше скорость реакции, Эта зависимость выражается законом действующих масс.
|
|
|
Например, сера горит в чистом кислороде и на воздухе. СКОРОСТЬ ГОРЕНИЯ СЕРЫ В КИСЛОРОДЕ В 5 раз больше, чем на воздухе.
2. Температура
Химические реакции, протекающие в гомогенных системах (смеси газов, жидкие растворы), осуществляется за счет соударения частиц. Однако, не всякое столкновение частиц реагентов ведет к образованию продуктов. Только частицы, обладающие повышенной энергией - активные частицы, способны осуществить акт химической реакции. С повышением температуры увеличивается кинетическая энергия частиц и число активных частиц возрастает, следовательно,
| химические реакции при высоких температурах протекают быстрее, чем при низких температурах |
Возрастание химические реакции при высоких температурах протекают быстрее, чем при низких температурах скорости реакции при нагревании в первом приближении подчиняется следующему правилу:
| при повышении температуры на 10 0С скорость химической реакции возрастает в два - четыре раза. |
3. Катализатор - вещество, изменяющее скорость реакции. Он может как увеличивать скорость реакции так и уменьшать ( такой катализатор называется ингибитором) .
ВОПРОС №31
Дата добавления: 2019-07-15; просмотров: 597; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!