Obiectiv: Pentru a studia viteza reacției chimice și dependența sa de diverși factori: natura reactanților, concentrațiile, temperaturile.
Reacțiile chimice continua la rate diferite. Rata de reacție chimică se numește modificarea concentrației reactantului per unitate de timp. Acesta este egal cu numărul de interacțiuni pe unitatea de timp pe unitatea de volum pentru reacția are loc într-un sistem omogen (pentru reacția omogenă), sau pe unitatea de interfață la reacțiile într-un sistem eterogen (pentru reacții eterogene).
Reacția medie Vav viteză. într-un interval de timp de la t1 la t2 este determinată de relația:
unde C1 și C2 - concentrația molară a oricărui răspuns utilizator la t1 și t2 timp momente, respectiv.
Semnul „-“ se referă la fracțiunea la o concentrație a materiilor prime, # 916 C <0, знак “+” – к концентрации продуктов реакции, ΔС> 0.
Principalii factori care afectează viteza unei reacții chimice: natura reactanților, concentrațiile lor, presiunea (în cazul în care participă la gazele de reacție), temperatura catalizatorului aria suprafeței interfaciale pentru reacții eterogene.
Cele mai multe reacții chimice sunt procese complexe, în mai multe etape, și anume constând din mai multe procese elementare. Reacțiile elementare sau simplu - reacția are loc într-un singur pas.
Pentru dependența reacțiilor elementare a vitezei de reacție asupra concentrației exprimată prin legea acțiunii maselor.
La o temperatură constantă, viteza de reacție chimică este direct proporțională cu produsul dintre concentrațiile reactanților, luate în grade, egal cu coeficienții stoichiometrice.
Pentru reacția în forma generală
și A + B b ... → C,
legea coglasno acțiune de masă, exprimată prin relația v
v = K # 8729; s (A) și # 8729; cu (B) b,
unde c (A) și (B) - concentrațiile molare ale reactanților A și B;
Pentru a - viteza de reacție constantă este egală cu v. dacă c (A) a = 1 și (B) b = 1, și depinde de natura reactanților, temperatura, catalizatorul, interfața suprafață pentru reacții eterogene.
Exprimarea vitezei de reacție față de concentrația numită ecuație cinetică.
În cazul legii complexe reacții de acțiune în masă se aplică la fiecare pas separat.
Pentru reacțiile heterogene din ecuația cinetică conține doar gaz și concentrația de substanțe dizolvate; astfel încât arderea cărbunelui
Ecuația ratei este de forma
Câteva cuvinte despre ordinea moleculară și cinetică a reacției.
Conceptul de „reacție molecular“ este folosit doar pentru reacții simple. reacția Molecularity caracterizează numărul de particule care participă la interacțiunea elementară.
Diferențierea reacțiilor mono-, bi- și trimolecular implică respectiv unu, doi și trei particule. Probabilitatea unei coliziuni simultane a trei particule este mică. Elementară interacțiunea de mai mult de trei particule necunoscute. Exemple de reacții elementare:
H2 + I2 → 2HI (bimolecular)
2NO + Cl2 → 2NOCl (trimolecular)
Molecularity reacții simple, coincide cu ordinea cinetică totală a reacției. Ordinea determină natura vitezei de reacție în funcție de concentrație.
Totală (suma) ordinea cinetică a reacției - suma exponenților concentrațiilor reactanților în ecuația vitezei de reacție determinată experimental.
Odată cu creșterea temperaturii rata de cele mai multe reacții chimice crește. Dependența vitezei de reacție este determinată de temperatura sa apropiat regula van't Hoff.
Când temperatura crește la fiecare 10 grade viteza de cele mai multe reacții creșteri de 2-4 ori.
și în care - viteza de reacție, respectiv, la temperaturi t2 și t1 (t2> t1);
# 947; - coeficientul de temperatură al vitezei de reacție, numărul care indică de câte ori crește rata de reacție chimică, cu creșterea temperaturii de la 10 0.
Folosind regula van't Hoff numai posibilă estimarea efectului temperaturii asupra vitezei de reacție. O descriere mai precisă a dependenței de temperatură a vitezei de reacție este fezabilă în cadrul teoriei activării Arrhenius.
O metodă este de a accelera cataliza reacție chimică, care se realizează utilizând compușii (catalizatori).
Catalizatorii - sunt substanțe care modifică viteza reacției chimice ca urmare a participa la multiple interacțiune chimică intermediară cu reactanți ai reacției, dar după fiecare ciclu de interacțiune este redus intermediar compoziția sa chimică.
Mecanismul de acțiune al catalizatorului este redusă pentru a reduce energia de activare a cantităților de reacție, adică scade diferența dintre energia medie de molecule active (sistem activ) și energia medie a moleculelor de materii prime. Viteza de reacție chimică este crescută.