Химические реакции

Скорость химических реакций

Учение о скоростях и механизмах химических реакций называется химической кинетикой.

Под скоростью химической реакции понимают изменение концентрации одного из реагирующих веществ в единицу времени при неизменном объеме системы.

Обычно концентрацию выражают в молях на 1 литр (моль/л); время — в секундах или минутах.

Средняя скорость реакции (у) равна:

где Со — концентрации вещества в момент времени Ц и U.

Знак «—» в формуле ставится в случае, если скорость реакции рассчитывается по изменению концентрации исходного вещества; знак «+» — если скорость реакции рассчитывается по изменению концентрации продукта реакции.

Поскольку скорость реакции все время изменяется, то в химической кинетике рассматривают только истинную скорость реакции v, понимая под ней скорость в данный момент времени.

Факторы, влияющие на скорость реакции

Скорость химической реакции зависит от природы реагирующих веществ и условий протекания реакции: концентрации С, температуры I, присутствия катализаторов, а также от некоторых других факторов (например, от давления — в случае газовых реакций, измельчения — в случае твердых веществ, радиоактивного облучения).

Влияние концентрации реагирующих веществ

.

Чтобы осуществлялось химическое взаимодействие веществ А и В, их молекулы (частицы) должны столкнуться. Чем больше столкновений, тем быстрее протекает реакция. А число столкновений тем больше, чем выше концентрация реагирующих веществ.

Таким образом, согласно основному закону химической кинетики скорость химической реакции пропорциональна произведению концентраций реагирующих веществ.

Для приведенной ранее реакции этот закон выражается уравнением

где СА и Св — молярные концентрации веществ А и В; к коэффициент пропорциональности, называемый константой скорости реакции.

Основной закон химической кинетики часто называют законом действующих масс. Физический смысл константы скорости к заключается в том, что она численно равна скорости реакции, когда концентрации каждого из реагирующих веществ составляют 1 моль/л или когда их произведение равно единице.

Чем больше к, тем быстрее реагируют данные вещества. Константа скорости реакции зависит от природы реагирующих веществ, температуры, присутствия катализатора, но не зависит от концентрации веществ.

Уравнение, связывающее скорость реакции с концентрацией реагирующих веществ, называется кинетическим уравнением реакции. Для реакции, записанной в общей формуле тА + яВ = рС +qD кинетическое уравнение таково

где тип — коэффициенты в уравнении реакции.

Концентрации твердых веществ в кинетическое уравнение не входят, так как реакция идет только на поверхности твердого вещества.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ   След >