 |
|
|
Архитектура Астрономия Аудит Биология Ботаника Бухгалтерский учёт Войное дело Генетика География Геология Дизайн Искусство История Кино Кулинария Культура Литература Математика Медицина Металлургия Мифология Музыка Психология Религия Спорт Строительство Техника Транспорт Туризм Усадьба Физика Фотография Химия Экология Электричество Электроника Энергетика |
Зависимость скорости реакции от природы реагирующих веществ
Влияние природы реагирующих веществ определяется их атомным составом, пространственным строением и свойствами молекул. Скорость реакции определяется скоростью разрыва одних химических связей и образования других. При этом изменяется потенциальная энергия реагирующих частиц и всей системы. Для того, чтобы произошла реакция, необходимо преодолеть отталкивание электронных оболочек молекул, разорвать связи между атомами в молекулах исходных веществ. На это нужно затратить определенную энергию. Если сталкивающиеся молекулы не обладают такой энергией, то столкновение будет неэффективным и новые молекулы не образуются. Если молекулы обладают достаточной энергией, при их столкновении происходит перестройка атомов и образуются молекулы нового вещества. Такой запас энергии называется энергией активации данной реакции (Еа) измеряется в кДж/моль. Молекулы, обладающие такой энергией, называются активными молекулами. Для различных реакций энергия активации различна. Именно этим и определяется влияние на скорость реакции природы реагирующих веществ. Если энергия активации очень мала, то большая часть столкновений будут эффективными и скорость такой реакции велика. Например, ионные реакции протекают практически мгновенно, так как обладают очень низкой Еа. Реакции с очень большой энергией активации протекают очень медленно. Например, реакция синтеза аммиака при обычных температурах: 3 H2(г) + N2(г) = 2 NH3(г) Реакции начинаются с того, что разрываются старые связи между атомами в молекулах исходных веществ. При этом вещества переходят в неустойчивое промежуточное состояние, характеризующееся большим запасом энергии. Это состояние называется активированным комплексом. Именно для его образования необходима энергия активация. Активированный комплекс неустойчив, существует очень короткое время. Он распадается с образованием исходных веществ или продуктов реакции, при этом выделяется энергия.
Рис.7 . Изменение потенциальной энергии системы при взаимодействии веществ АВ и PQ Пример №1: По энергетической диаграмме реакции А + Б = АБ определите тепловой эффект реакции Δ H и энергию активации Еа..
Еа.=(250-100)кДж=50 кДж. Тепловой эффект реакции равен разности значений потенциальной энергии продуктов и исходных веществ: ΔH = (200 – 100) = 100кДж
Поиск по сайту: |
На рис.7 показано изменение потенциальной энергии системы при взаимодействии исходных веществ АВ и PQ. В ходе реакции образуется промежуточный активированный комплекс АВPQ. Энергия активации прямой реакции Еа1определяется как разность между энергией активированного комплекса и потенциальной энергией исходных веществ. Энергия активации обратной реакции Еа2 равна разности энергии активированного комплекса и потенциальной энергией продуктов реакции. Очевидно, что тепловой эффект реакции ΔH определяется как разность энергий активации прямой и обратной реакций, или разность значений потенциальной энергии системы в начальном и конечном состоянии.
Решение. Потенциальная энергия исходных веществ (А + В) 100 кДж, продуктов реакции 200 кДж, энергия активированного комплекса 250 кДж. Энергия активации прямой реакции