Зависимость скорости реакции от физических и химических факторов

Влияние температуры.

По правилу Вант-Гоффа, скорость химической реакции увеличивается в 2—4 раза при повышении температуры на каждые 10 °С.

Математически эта зависимость выражается формулой: отсюда

где Ц| и — скорости реакции соответственно при начальной (б) и конечной (Ь) температурах; Ql0 коэффициент Вант-Гоффа, или температурный коэффициент скорости реакции (показывает, во сколько раз увеличивается скорость реакции с повышением температуры реагирующих веществ на 10°). Для большинства реакций Qш = = 2-4.

Преобразуя предыдущую формулу, получаем:

где п — число 10-градусных интервалов в изменении температуры.

Зависимость скорости реакции от концентрации реагирующих веществ.

Скорость реакции прямо зависит от концентрации субстратов, если ни один из них не находится в недостатке.

Основной закон химической кинетики (закон действующих масс): скорость химической реакции прямо пропорциональна произведению концентрации реагирующих веществ

где [А| и | В] — концентрации реагирующих веществ, моль/л; к — константа скорости реакции (при [А] и [В], равных 1 моль/л; к численно равна скорости реакции: и = к).

Константа скорости реакции к зависит от природы реагирующих веществ и от температуры, по не зависит от их концентрации.

Выводы относительно зависимости скорости реакции от концентрации реагирующих веществ не распространяются на твердые вещества. Для них скорость реакции зависит не от объемной концентрации, а от величины поверхности твердого вещества. Поэтому если в реакции участвуют наряду с газообразными или растворенными также и твердые вещества, то скорость реакции зависит только от концентрации растворенных или газообразных веществ.

Так, для реакции горения угля С + От -> ССЬ кинетическое уравнение реакции имеет вид:

где к — константа скорости; |02) — концентрация кислорода; [С] — концентрация твердого вещества (угля); .S' — площадь поверхности угля. Эти величины постоянные. Обозначив произведение постоянных величин к', получим

т.е. скорость реакции пропорциональна только концентрации 02.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ   След >