 |
|
|
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 |
Для элементарных реакций общий порядок равен молекулярности, а частные порядки – стехиометрическим коэффициентам уравнения реакцииСтр 1 из 2Следующая ⇒
Химическая кинетика и катализ
Скорость химической реакции – изменение концентрации одного из реагирующих веществ в единицу времени. Закон действия масс: скорость элементарной химической реакции u прямо пропорциональна произведению концентраций молекул реагирующих веществ в степенях, равных стехиометрическим коэффициентам в уравнении реакции. Для элементарной реакции aA + bB = eE + lL закон действия масс запишется:
где k – константа скорости реакции (скорость реакции при концентрациях реагирующих веществ, равных 1). Если исходные вещества – газы, вместо концентраций используют парциальные давления реагентов:
Молекулярность реакции– число микрочастиц, при одновременном столкновении которых происходит элементарный акт химического взаимодействия. Для реакции aA + bB = eE + lL молекулярность равна сумме a + b. Большинство химических реакций являются сложными и включают несколько элементарных стадий химического превращения. Самая медленная стадия химической реакции определяет скорость процесса и называется лимитирующей. В уравнение скорости таких реакций вместо стехиометрических коэффициентов а и b подставляются эмпирические (определяемые опытным путем) коэффициенты, называемые частными порядками реакции:
Общий порядок реакции равен сумме частных порядков: n = nA + nB. Частные порядки и общий порядок реакции определяются только экспериментально. Для элементарных реакций общий порядок равен молекулярности, а частные порядки – стехиометрическим коэффициентам уравнения реакции. Давление сильно влияет на скорость реакций с участием газов, потому что оно непосредственно определяет их концентрации. Увеличение общего давления вызывает такое же увеличение парциальных давлений газообразных реагентов и соответствующее увеличение скорости реакции по уравнению (2). Например, при повышении давления в 2 раза скорость гомогенной элементарной химической реакции 2NO + Cl2 = 2NOCl увеличится в 8 раз: скорость реакции до повышения давления: скорость реакции после повышения давления: При уменьшении объема системы с газообразными реагентами, в соответствии с уравнением Менделеева-Клапейрона, общее давление, а следовательно, и парциальные давления газов повышаются. Если исходные реагенты – твердые и жидкие вещества, давление не оказывает существенного влияния на скорость реакции. Влияние температуры на скорость химических реакций выражается уравнением Аррениуса. В соответствии с эмпирическим правилом Вант-Гоффа с увеличением температуры на каждые
где g – температурный коэффициент скорости химической реакции (g = 2¸4),
Например, если образец карбоната магния растворяется в серной кислоте при 25 °С за 16 секунд, а при 55 °С за 2 секунды (т.е. скорость реакции возросла в 8 раз), то температурный коэффициент скорости реакции равен
Катализаторы – вещества, которые увеличивают скорость реакции, но сами не претерпевают никаких изменений в результате ее протекания. Катализаторы уменьшают энергию активации реакции, в равной степени влияют на скорость прямой и обратной реакций, поэтому константа равновесия реакции остается постоянной.
Поиск по сайту: |
, (1)
. (2)
. (3)
, (4)
.
.