Chimie Fizică și coloid
Rezumatul cursuri pentru studenții de la Facultatea de SFU biologice (RSU)
2 Kinetics chimice
Legile termodinamicii chimice permit determinarea direcției și debitului limită posibilă în condițiile date ale unui proces chimic, precum și efectul său de energie. Cu toate acestea, termodinamica nu poate răspunde la întrebări cu privire la modul de implementare a procesului și la ce viteză. Aceste aspecte - mecanismul și viteza reacției chimice - și sunt supuse cineticii chimice.
2.1 Frecvența reacțiilor chimice
Să ne definim conceptul de bază de cinetica chimică - reacția chimică:
Rata de reacție chimică este numărul de evenimente elementare ale reacțiilor chimice care au loc pe unitatea de timp pe unitatea de volum (pentru reacția omogenă) sau într-o unitate de suprafață (pentru reacții eterogene).
Viteza de reacție chimică se schimbă concentrațiile reactanților pe unitatea de timp.
Prima definiție este cea mai severă; aceasta implică faptul că viteza reacțiilor chimice pot fi de asemenea exprimate ca variația în timp a oricărui parametru al stării sistemului, care depinde de numărul de particule de reactiv per unitate de volum sau de suprafață - de conductivitate electrică, densitatea optică, constanta dielectrică, etc. etc. Cu toate acestea, cel mai adesea în dependență de concentrație de reactiv chimie văzut ocazional. În cazul (ireversibil) reacție chimică (numai reacțiile unilaterale considerate în continuare) unilaterale este evident că concentrația materiile prime sunt reduse în timp constant (# 916; Siskh <0), а концентрации продуктов реакции увеличиваются (ΔСпрод> 0). Viteza de reacție este considerat pozitiv, deci determinarea matematic o rată medie de reacție în intervalul de timp # 916; t este scris după cum urmează:
La diferite intervale de timp, viteza medie a reacției chimice are o valoare diferită; (Instantanee) Rata reală de răspuns este definit ca derivata concentrației în timp:
Reprezentarea grafică a concentrației reactanților din când în când este curba cinetică (Figura 2.1).
Fig. 2.1 Curbele cinetice pentru materiile prime (A) și produșii de reacție (B).
Rata de reacție Adevărata poate fi determinată grafic desena o tangentă la curba cinetică (Figura 2.2.); viteza de reacție adevărată la un moment dat este egală cu valoarea absolută a pantei tangentei:
Fig. 2.2 Vist Determinarea grafică.
Trebuie remarcat faptul că, în cazul în care coeficienții stoechiometrici în ecuația reacției chimice nu sunt aceleași, mărimea vitezei de reacție va depinde de modificarea concentrației de reactiv a fost determinată. Evident că, în reacția
concentrația de hidrogen, oxigen si apa sunt schimbate în grade diferite:
# 916; C (H2) = # 916; C (H2O) = 2 # 916; C (O2).
Viteza de reacție depinde de mulți factori: natura reactanților, concentrațiile lor, temperatura, natura solventului, etc.