Скоростта на химическата реакция зависи от много фактори, включително естеството на реагентите, концентрацията на реагентите, температурата и наличието на катализатори. Нека разгледаме тези фактори.

1). Естеството на реагентите. Ако има взаимодействие между вещества с йонна връзка, тогава реакцията протича по-бързо, отколкото между вещества с ковалентна връзка.

2.) Концентрация на реагента. За да се осъществи химическа реакция, молекулите на реагентите трябва да се сблъскат. Тоест, молекулите трябва да се доближат толкова близо една до друга, че атомите на едната частица да изпитват действието на електрическите полета на другата. Само в този случай ще са възможни преходите на електроните и съответните пренареждания на атомите, в резултат на което се образуват молекули на нови вещества. Така че скоростта химична реакцияе пропорционален на броя на сблъсъците, които възникват между молекулите, а броят на сблъсъците от своя страна е пропорционален на концентрацията на реагентите. Въз основа на експерименталния материал норвежките учени Гулдберг и Вааге и независимо от тях руският учен Бекетов през 1867 г. формулират основния закон на химичната кинетика - закон за масовото действие(ZDM): при постоянна температура скоростта на химичната реакция е право пропорционална на произведението на концентрациите на реагентите към степента на техните стехиометрични коефициенти. За общия случай:

законът за масовото действие има формата:

Законът за масово действие за дадена реакция се нарича основното кинетично уравнение на реакцията. Най-вече кинетично уравнение k е константата на скоростта на реакцията, която зависи от природата на реагентите и температурата.

Повечето химични реакции са обратими. В хода на такива реакции техните продукти, когато се натрупват, реагират помежду си, за да образуват изходните вещества:

Скорост на реакция напред:

Скорост обратна реакция:

По време на равновесие:

От тук законът за действащите маси в състояние на равновесие ще приеме формата:

,

където К е равновесната константа на реакцията.

3) Ефектът на температурата върху скоростта на реакцията. Скоростта на химичните реакции, като правило, се увеличава, когато температурата се превиши. Нека разгледаме това на примера на взаимодействието на водород с кислород.

2H 2 + O 2 \u003d 2H 2 O

При 20 0 C скоростта на реакцията е почти нулева и ще отнеме 54 милиарда години за взаимодействието да премине с 15%. При 500 0 C са необходими 50 минути за образуване на вода, а при 700 0 C реакцията протича незабавно.

Изразена е зависимостта на скоростта на реакцията от температурата правилото на Вант Хоф: при повишаване на температурата с 10°С скоростта на реакцията се увеличава 2-4 пъти. Правилото на Вант Хоф е написано:

4) Влияние на катализаторите. Скоростта на химичните реакции може да се контролира от катализатори- вещества, които променят скоростта на реакцията и остават непроменени след реакцията. Промяната в скоростта на реакцията в присъствието на катализатор се нарича катализа. Разграничете положителен(скоростта на реакцията се увеличава) и отрицателен(скоростта на реакцията намалява) катализа. Понякога катализаторът се образува по време на реакцията, такива процеси се наричат ​​автокаталитични. Разграничете хомогенна и хетерогенна катализа.

При хомогененПри катализата катализаторът и реагентите са в една и съща фаза. Например:

При разнородникатализа, катализаторът и реагентите са вътре различни фази. Например:

Хетерогенната катализа е свързана с ензимни процеси. Всички химични процеси, протичащи в живите организми, се катализират от ензими, които са протеини с определени специализирани функции. В разтвори, в които протичат ензимни процеси, няма типична хетерогенна среда, поради липсата на ясно дефинирана фазова граница. Такива процеси се наричат ​​микрохетерогенна катализа.

Скоростта на химична реакция

Скоростта на химична реакция- промяна в количеството на едно от реагиращите вещества за единица време в единица реакционно пространство. Е ключова концепцияхимична кинетика. Скоростта на химическата реакция винаги е положителна, следователно, ако се определя от първоначалното вещество (концентрацията на което намалява по време на реакцията), тогава получената стойност се умножава по -1.

Например за реакция:

изразът за скорост ще изглежда така:

. Скоростта на химическа реакция във всеки момент от време е пропорционална на концентрациите на реагентите, повишени до степени, равни на техните стехиометрични коефициенти.

За елементарни реакции показателят на стойността на концентрацията на всяко вещество често е равен на неговия стехиометричен коефициент, за сложни реакциитова правило не се спазва. В допълнение към концентрацията, следните фактори влияят върху скоростта на химичната реакция:

• природата на реагентите,
• наличието на катализатор
• температура (правило на Вант Хоф),
• налягане,
• повърхността на реагентите.

Ако разгледаме най-простата химическа реакция A + B → C, тогава забелязваме това моменталноскоростта на химичната реакция не е постоянна.

Литература

• Кубасов А. А. Химична кинетика и катализа.
• Пригожин И., Дефай Р. Химическа термодинамика. Новосибирск: Наука, 1966. 510 с.
• Яблонски Г. С., Биков В. И., Горбан А. Н., Кинетични модели на каталитични реакции, Новосибирск: Наука (Сибирски клон), 1983.- 255 с.

Фондация Уикимедия. 2010 г.

• Уелски диалекти на английския език
• Трион (серия от филми)

Вижте каква е "Скоростта на химическа реакция" в други речници:

СКОРОСТ НА ХИМИЧНАТА РЕАКЦИЯ- основната концепция на химичната кинетика. За прости хомогенни реакции скоростта на химичната реакция се измерва чрез промяната в броя на моловете на реагиралото вещество (при постоянен обем на системата) или чрез промяната в концентрацията на някое от изходните вещества ... Голям енциклопедичен речник

СКОРОСТ НА ХИМИЧНАТА РЕАКЦИЯ- основното понятие на хим. кинетика, изразяваща отношението на количеството на реагиралото вещество (в молове) към продължителността на времето, през което е настъпило взаимодействието. Тъй като концентрациите на реагентите се променят по време на взаимодействието, скоростта обикновено е ... Голяма политехническа енциклопедия

скорост на химична реакция- стойност, която характеризира интензивността на химичната реакция. Скоростта на образуване на реакционен продукт е количеството на този продукт в резултат на реакция за единица време за единица обем (ако реакцията е хомогенна) или за ... ...

скорост на химична реакция- основната концепция на химичната кинетика. За прости хомогенни реакции скоростта на химичната реакция се измерва чрез промяна в броя на моловете на реагиралото вещество (при постоянен обем на системата) или чрез промяна в концентрацията на някое от изходните вещества ... енциклопедичен речник

Скоростта на химична реакция- стойност, характеризираща интензивността на химическа реакция (виж Химични реакции). Скоростта на образуване на реакционен продукт е количеството на този продукт в резултат на реакцията за единица време в единица обем (ако ... ...

СКОРОСТ НА ХИМИЧНАТА РЕАКЦИЯ- основен понятието хим. кинетика. За прости хомогенни реакции S. x. Р. измерено чрез промяна в броя на моловете реагирали във va (при постоянен обем на системата) или чрез промяна в концентрацията на който и да е от първоначалните in или реакционни продукти (ако обемът на системата ...

МЕХАНИЗЪМ НА ХИМИЧНАТА РЕАКЦИЯ- За сложни реакции, състоящи се от няколко. етапи (прости или елементарни реакции), механизмът е набор от етапи, в резултат на които първоначалните във ва се превръщат в продукти. Междинните продукти във вас в тези реакции могат да действат като молекули, ... ... Естествени науки. енциклопедичен речник

Реакции на нуклеофилно заместване- (англ. nucleophilic substitution response) реакции на заместване, при които атаката се извършва от нуклеофилен реагент, носещ самотен електронна двойка. Напускащата група в реакциите на нуклеофилно заместване се нарича нуклеофуг. Всички ... Уикипедия

Химична реакция- превръщането на едно вещество в друго, различно от първоначалното химичен съставили сграда. Общият брой атоми на всеки даден елемент, както и самите тях химически елементи, съставните вещества, остават в R. x. непроменен; този R. x ... Велика съветска енциклопедия

скорост на рисуване - скорост на линиятадвижение на метала на изхода от матрицата, m/s. При съвременните чертожни машини скоростта на изтегляне достига 50-80 m/s. Въпреки това, дори по време на изтегляне на тел, скоростта като правило не надвишава 30–40 m/s. В…… Енциклопедичен речник по металургия

Основни изучавани понятия:

Скоростта на химичните реакции

Моларна концентрация

Кинетика

Хомогенни и хетерогенни реакции

Фактори, влияещи върху скоростта на химичните реакции

катализатор, инхибитор

Катализа

обратими и необратими реакции

Химично равновесие

Химичните реакции са реакции, при които от едно вещество се получават други вещества (от първоначалните вещества се образуват нови вещества). Някои химични реакции протичат за части от секундата (експлозия), докато други отнемат минути, дни, години, десетилетия и т.н.

Например: реакцията на изгаряне на барута възниква моментално със запалване и експлозия, а реакцията на потъмняване на среброто или ръждясване на желязото (корозия) протича толкова бавно, че е възможно да се проследи резултатът от нея едва след дълго време.

За характеризиране на скоростта на химическата реакция се използва понятието скорост на химическа реакция - υ.

Скоростта на химична реакцияе промяната в концентрацията на един от реагентите на реакцията за единица време.

Формулата за изчисляване на скоростта на химична реакция е:

υ =	от 2 до 1	=	∆ s
t2 – t1	∆t

c 1 - моларна концентрация на вещество в начален моментвреме t 1

c 2 - моларна концентрация на веществото в началния момент t 2

тъй като скоростта на химичната реакция се характеризира с промяна моларна концентрацияреагенти (изходни вещества), след това t 2 > t 1 и c 2 > c 1 (концентрацията на изходните вещества намалява с протичането на реакцията).

Моларна концентрация (и)е количеството вещество на единица обем. Единицата за измерване на моларната концентрация е [mol/l].

Разделът от химията, който изучава скоростта на химичните реакции, се нарича химична кинетика . Познавайки неговите закони, човек може да управлява химически процесинастройте ги на определена скорост.

При изчисляване на скоростта на химическа реакция трябва да се помни, че реакциите са разделени на хомогенни и хетерогенни.

Хомогенни реакции- реакции, които протичат в една и съща среда (т.е. реагентите са в едно и също състояние на агрегиране; например: газ + газ, течност + течност).

хетерогенни реакции- това са реакции, протичащи между вещества в нехомогенна среда (има фазова граница, т.е. реагиращите вещества са в различно агрегатно състояние; например: газ + течност, течност + твърдо вещество).

Горната формула за изчисляване на скоростта на химична реакция е валидна само за хомогенни реакции. Ако реакцията е хетерогенна, тогава тя може да се осъществи само на границата между реагентите.

За хетерогенна реакция скоростта се изчислява по формулата:

∆ν - промяна в количеството на веществото

S е областта на интерфейса

∆ t е интервалът от време, през който протича реакцията

Скоростта на химичните реакции зависи от различни фактори: естеството на реагентите, концентрацията на веществата, температурата, катализаторите или инхибиторите.

Зависимост на скоростта на реакцията от природата на реагентите.

Нека да разгледаме тази зависимостскорости на реакция например: нека поставим в две епруветки, които съдържат еднакво количество разтвор на солна киселина (HCl), метални гранули с еднаква площ: в първата епруветка гранула желязо (Fe), а във втората - магнезий (Mg) гранула. В резултат на наблюдения, според скоростта на отделяне на водород (H 2), може да се види, че магнезият реагира със солна киселина с по-висока скорост от желязото. Скоростта на тази химична реакция се влияе от естеството на метала (т.е. магнезият е по-химически активен металотколкото желязото и следователно реагира по-енергично с киселина).

Зависимост на скоростта на химичните реакции от концентрацията на реагентите.

Колкото по-висока е концентрацията на реагиращото (първоначалното) вещество, толкова по-бързо протича реакцията. Обратно, колкото по-ниска е концентрацията на реагента, толкова по-бавна е реакцията.

Например: ще налеем концентриран разтвор на солна киселина (HCl) в една епруветка, а разреден разтвор на солна киселина в друга. Поставяме в двете епруветки гранула цинк (Zn). Наблюдаваме по скоростта на отделяне на водород, че реакцията ще протече по-бързо в първата епруветка, т.к. концентрацията на солна киселина в него е по-голяма, отколкото във втората епруветка.

За да се определи зависимостта на скоростта на химичната реакция, закон за действие на (действащи) маси : скоростта на химичната реакция е право пропорционална на произведението от концентрациите на реагентите, взети в степени, които са равни на техните коефициенти.

Например за реакция, протичаща по схемата: nA + mB → D , скоростта на химичната реакция се определя по формулата:

υ гл.р. = k C (A) n C (B) m, където

υ x.r - скорост на химична реакция

C(A)- НО

C (V) - моларна концентрация на вещество AT

n и m - техните коефициенти

к- константа на скоростта на химичната реакция (референтна стойност).

Законът за действието на масите не важи за веществата в в твърдо състояние, защото концентрацията им е постоянна (поради факта, че те реагират само на повърхността, която остава непроменена).

Например: за реакция 2 Cu + O 2 \u003d 2 CuO скоростта на реакцията се определя по формулата:

υ гл.р. \u003d k C (O 2)

ЗАДАЧА: Скоростната константа на реакцията 2A + B = D е 0,005. изчислете скоростта на реакцията при моларна концентрация на вещество А \u003d 0,6 mol / l, вещество B \u003d 0,8 mol / l.

Зависимостта на скоростта на химичната реакция от температурата.

Тази зависимост се определя правило на Вант Хоф (1884): с повишаване на температурата за всеки 10 ° C, скоростта на химичната реакция се увеличава средно 2-4 пъти.

И така, взаимодействието на водород (H 2) и кислород (O 2) почти не се случва при стайна температура, така че скоростта на тази химична реакция е толкова ниска. Но при температура около 500 ° С тази реакция протича за 50 минути, а при температура около 700 ° С - почти мигновено.

Формулата за изчисляване на скоростта на химична реакция според правилото на van't Hoff:

където: υ t 1 и υ t 2 са скоростите на химичните реакции при t 2 и t 1

γ – температурен коефициент, което показва колко пъти се увеличава скоростта на реакцията с повишаване на температурата с 10 ° C.

Промяна в скоростта на реакция:

2. Заместете данните от задачата във формулата:

Зависимостта на скоростта на реакцията от специални вещества - катализатори и инхибитори.

КатализаторВещество, което увеличава скоростта на химична реакция, но самото не участва в нея.

инхибиторВещество, което забавя химична реакция, но не участва в нея.

Пример: в епруветка с разтвор на 3% водороден прекис (H 2 O 2), който се нагрява, нека добавим тлееща треска - тя няма да светне, т.к. скоростта на реакцията на разлагането на водороден пероксид във вода (H 2 O) и кислород (O 2) е много ниска и полученият кислород не е достатъчен за извършване качествена реакцияза кислород (подпомагане на горенето). Сега нека добавим малко черен прах от манганов (IV) оксид (MnO 2) в епруветката и ще видим, че е започнало бързо отделяне на мехурчета газ (кислород) и тлеещата факла, въведена в епруветката, пламва ярко. MnO 2 е катализатор за тази реакция, той ускорява скоростта на реакцията, но не участва в нея (това може да се докаже чрез претегляне на катализатора преди и след реакцията - масата му няма да се промени).

Физикохимия: записки от лекции Березовчук А В

2. Фактори, влияещи върху скоростта на химичната реакция

За хомогенни, хетерогенни реакции:

1) концентрация на реагиращи вещества;

2) температура;

3) катализатор;

4) инхибитор.

Само за разнородни:

1) скоростта на подаване на реагенти към интерфейса;

2) повърхностна площ.

Основният фактор - естеството на реагиращите вещества - естеството на връзката между атомите в молекулите на реагентите.

NO 2 - азотен оксид (IV) - лисича опашка, CO - въглероден оксид, въглероден оксид.

Ако се окисляват с кислород, тогава в първия случай реакцията ще протече незабавно, струва си да отворите запушалката на съда, във втория случай реакцията се удължава във времето.

Концентрацията на реагентите ще бъде обсъдена по-долу.

Синята опалесценция показва момента на утаяване на сярата, колкото по-висока е концентрацията, толкова по-висока е скоростта.

Ориз. десет

Колкото по-голяма е концентрацията на Na 2 S 2 O 3, толкова по-малко време отнема реакцията. На графиката (фиг. 10) е показано директно пропорционална зависимост. Количествената зависимост на скоростта на реакцията от концентрацията на реагентите се изразява чрез ММА (закона за масовото действие), който гласи: скоростта на химичната реакция е правопропорционална на произведението на концентрациите на реагентите.

Така, основен закон на кинетикатае експериментално установен закон: скоростта на реакцията е пропорционална на концентрацията на реагентите, пример: (т.е. за реакцията)

За тази реакция H 2 + J 2 = 2HJ - скоростта може да се изрази като промяна в концентрацията на всяко от веществата. Ако реакцията протича отляво надясно, тогава концентрацията на H 2 и J 2 ще намалее, концентрацията на HJ ще се увеличи в хода на реакцията. За моментна скоростреакциите могат да бъдат записани като:

квадратните скоби показват концентрация.

физически смисъл к–молекулите са в непрекъснато движение, сблъскват се, разпръскват се, удрят се в стените на съда. За да се осъществи химическата реакция на образуване на HJ, молекулите H 2 и J 2 трябва да се сблъскат. Броят на такива сблъсъци ще бъде толкова по-голям, колкото повече молекули H 2 и J 2 се съдържат в обема, т.е. толкова по-големи ще бъдат стойностите на [Н 2 ] и . Но молекулите се движат с различна скорост и общата кинетична енергиядве сблъскващи се молекули ще бъдат различни. Ако най-бързите молекули H 2 и J 2 се сблъскат, тяхната енергия може да бъде толкова висока, че молекулите да се разпаднат на йодни и водородни атоми, които се разлитат и след това взаимодействат с други молекули H 2 + J 2 ? 2H+2J, след това H + J 2 ? HJ + J. Ако енергията на сблъскващите се молекули е по-малка, но достатъчно висока, за да отслаби връзките H - H и J - J, ще настъпи реакцията на образуване на йодоводород:

За повечето сблъскващи се молекули енергията е по-малка от необходимата за отслабване на връзките в H 2 и J 2 . Такива молекули "тихо" се сблъскват и също така "тихо" се разпръскват, оставайки това, което са били, H 2 и J 2 . Така не всички, а само част от сблъсъците водят до химическа реакция. Коефициентът на пропорционалност (k) показва броя на ефективните сблъсъци, водещи до реакцията при концентрации [H 2 ] = = 1 mol. Стойност к–постоянна скорост. Как може скоростта да е постоянна? Да, скоростна униформа праволинейно движениенаречено постоянно векторно количество, равно на съотношението на преместването на тялото за всеки период от време към стойността на този интервал. Но молекулите се движат произволно, така че как скоростта може да бъде постоянна? Но постоянна скоростможе да бъде само при постоянна температура. С повишаването на температурата делът на бързите молекули, чиито сблъсъци водят до реакция, се увеличава, т.е. константата на скоростта се увеличава. Но нарастването на константата на скоростта не е неограничено. При определена температура енергията на молекулите ще стане толкова голяма, че почти всички сблъсъци на реагентите ще бъдат ефективни. Когато две бързи молекули се сблъскат, ще настъпи обратна реакция.

Ще дойде момент, когато скоростите на образуване на 2HJ от H 2 и J 2 и разлагане ще бъдат равни, но това вече е химично равновесие. Зависимостта на скоростта на реакцията от концентрацията на реагентите може да се проследи с помощта на традиционната реакция на взаимодействие на разтвор на натриев тиосулфат с разтвор на сярна киселина.

Na 2 S 2 O 3 + H 2 SO 4 \u003d Na 2 SO 4 + H 2 S 2 O 3, (1)

H 2 S 2 O 3 \u003d S? + H 2 O + SO 2?. (2)

Реакция (1) протича почти мигновено. Скоростта на реакцията (2) зависи при постоянна температура от концентрацията на реагента H 2 S 2 O 3 . Именно тази реакция наблюдавахме - в случая скоростта се измерва с времето от началото на изливането на разтворите до появата на опалесценция. В статията Л. М. Кузнецова описана е реакцията на взаимодействие на натриев тиосулфат със солна киселина. Тя пише, че когато разтворите се източват, се получава опалесценция (мътност). Но това твърдение на Л. М. Кузнецова е погрешно, тъй като опалесценцията и помътняването са различни неща. Опалесценция (от опал и лат есенция- наставка, означаваща слабо действие) - разсейване на светлината от мътни среди поради тяхната оптична нехомогенност. разсейване на светлината- отклонение на светлинните лъчи, разпространяващи се в средата във всички посоки от първоначалната посока. колоидни частициса в състояние да разпръскват светлина (ефект на Тиндал-Фарадей) - това обяснява опалесценцията, лекото помътняване на колоидния разтвор. При провеждането на този експеримент е необходимо да се вземе предвид синята опалесценция и след това коагулацията на колоидната суспензия на сярата. Същата плътност на суспензията се отбелязва чрез видимото изчезване на всякакъв модел (например решетка на дъното на чашата), наблюдаван отгоре през слоя разтвор. Времето се отчита с хронометър от момента на източване.

Разтвори Na 2 S 2 O 3 x 5H 2 O и H 2 SO 4.

Първият се приготвя чрез разтваряне на 7,5 g сол в 100 ml Н2О, което съответства на концентрация от 0,3 М. За да се приготви разтвор на H 2 SO 4 със същата концентрация, е необходимо да се измери 1,8 ml H 2 SO 4 (k), ? = = 1,84 g / cm 3 и го разтворете в 120 ml H 2 O. Изсипете приготвения разтвор на Na 2 S 2 O 3 в три чаши: в първата - 60 ml, във втората - 30 ml, в третата - 10 мл. Добавете 30 ml дестилирана Н2О към втората чаша и 50 ml към третата. Така и в трите чаши ще има 60 ml течност, но в първата концентрацията на сол условно е = 1, във втората - ½, а в третата - 1/6. След като разтворите се приготвят, изсипете 60 ml разтвор на H 2 SO 4 в първата чаша със солен разтвор и включете хронометъра и т.н. Като се има предвид, че скоростта на реакцията намалява с разреждането на разтвора на Na 2 S 2 O 3, това може да се определи като стойност, обратно пропорционална на времето v=един/? и изградете графика, като нанесете концентрацията върху абсцисата и скоростта на реакцията върху ординатата. От това заключение - скоростта на реакцията зависи от концентрацията на веществата. Получените данни са изброени в таблица 3. Този експеримент може да се извърши с помощта на бюрети, но това изисква изпълнителя страхотна практиказащото графикът е грешен.

Таблица 3

Скорост и време за реакция

Законът на Гулдберг-Вааге е потвърден – професорът по химия Гулдерг и младият учен Вааге).

Обмисли следващ фактор– температура.

С повишаването на температурата скоростта на повечето химични реакции се увеличава. Тази зависимост се описва от правилото на van't Hoff: "Когато температурата се повишава на всеки 10 ° C, скоростта на химичните реакции се увеличава 2-4 пъти."

където ? – температурен коефициент, показващ колко пъти се увеличава скоростта на реакцията с повишаване на температурата с 10 ° C;

v 1 - скорост на реакцията при температура t 1;

v 2 -скорост на реакция при температура t2.

Например, реакцията при 50 °C протича за две минути, колко време ще завърши процесът при 70 °C, ако температурният коефициент ? = 2?

t 1 = 120 s = 2 минути; t 1 = 50 °С; t 2 = 70 °C.

Дори леко повишаване на температурата предизвиква рязко увеличаване на скоростта на реакцията на активните молекулярни сблъсъци. Според теорията на активирането в процеса участват само тези молекули, чиято енергия е по-голяма от средна енергиямолекули с определено количество. Тази излишна енергия е енергията на активиране. Физическото му значение е енергията, необходима за активния сблъсък на молекулите (пренареждане на орбиталите). Броят на активните частици, а оттам и скоростта на реакцията, нараства с температурата по експоненциален закон, съгласно уравнението на Арениус, което отразява зависимостта на константата на скоростта от температурата

където НО -коефициент на пропорционалност на Арениус;

к–константа на Болцман;

E A -активираща енергия;

Р-газова константа;

T-температура.

Катализаторът е вещество, което ускорява скоростта на реакцията, но само по себе си не се изразходва.

Катализа- феноменът на промяна в скоростта на реакцията в присъствието на катализатор. Разграничете хомогенна и хетерогенна катализа. Хомогенна- ако реагентите и катализаторът са в едно и също агрегатно състояние. Разнородни– ако реагентите и катализаторът са различни агрегатни състояния. За катализата вижте отделно (по-нататък).

инхибиторВещество, което забавя скоростта на реакцията.

Следващият фактор е повърхността. Колкото по-голяма е повърхността на реагента, толкова по-голяма е скоростта. Помислете например за влиянието на степента на дисперсност върху скоростта на реакцията.

CaCO 3 - мрамор. Спускаме облицования мрамор в солна киселина HCl, изчакайте пет минути, ще се разтвори напълно.

Мрамор на прах - ще направим същата процедура с него, той се разтвори за тридесет секунди.

Уравнението и за двата процеса е едно и също.

CaCO 3 (tv) + HCl (g) \u003d CaCl 2 (tv) + H 2 O (l) + CO 2 (g) ?.

Така че, когато добавяте мрамор на прах, времето е по-малко, отколкото когато добавяте мрамор за плочки, със същата маса.

С увеличаване на интерфейса между фазите скоростта на хетерогенните реакции се увеличава.

От книгата Физическа химия: бележки от лекции авторът Березовчук А В

2. Уравнение на изотермата на химичната реакция Ако реакцията протича обратимо, тогава?G= 0. 0 и можете да изчислите промяната?G. където? - реакционен ход - стойност, която показва колко мола са се променили по време на реакцията. I cn - характеризира

От книгата най-новата книгафакти. Том 3 [Физика, химия и технологии. История и археология. Разни] автор Кондрашов Анатолий Павлович

3. Уравненията на изохора, изобара на химическа реакция Зависимост на К от температурата Уравнение на изобара: Уравнение на изохора: Те съдят за посоката на потока

От книгата Неутрино - призрачната частица на атома автор Азимов Айзък

1. Концепцията за химичната кинетика Кинетиката е наука за скоростите на химичните реакции.Скоростта на химичната реакция е броят на елементарните актове химично взаимодействиепротичащи за единица време на единица обем (хомогенна) или на единица повърхност

От книгата Атомна енергияза военни цели автор Смит Хенри Деволф

8. Фактори, влияещи върху водородното пренапрежение. Кислородно пренапрежение Фактори, влияещи върху ?H2:1) ?ток (плътност на тока). Зависимостта от плътността на тока се описва от уравнението на Tafel; 2) естеството на катодния материал е серия във възходящ ред?,? - пренапрежение. В уравнението на Tafel

От книгата Курс по история на физиката автор Степанович Кудрявцев Павел

От книгата Какво е теорията на относителността автор Ландау Лев Давидович

Ядрени реакциии електрически зарядКогато през 90-те години физиците започнаха да разбират по-ясно структурата на атома, те откриха, че поне някои от неговите части носят електрически заряд. Например запълването с електрони външни зониатом,

От книгата Физика на всяка стъпка автор Перелман Яков Исидорович

ЯДРЕНИ РЕАКЦИИ МЕТОДИ НА ЯДРЕНО БОМБАРДИРАНЕ1.40. Кокрофт и Уолтън произвеждат протони с достатъчно висока енергия чрез йонизиране на водороден газ и след това ускоряване на йоните с инсталация за високо напрежение с трансформатор и токоизправител. Подобен метод може

От книгата 50 години съветска физика автор Лешковцев Владимир Алексеевич

ПРОБЛЕМ С ВЕРИЖНАТА РЕАКЦИЯ 2.3. Принцип на действие атомни бомбиили електроцентралаизползването на делене на уран е доста просто. Ако един неутрон причини делене, което води до освобождаване на няколко нови неутрона, тогава броят на деленията може изключително бързо

От книгата Новият ум на краля [За компютрите, мисленето и законите на физиката] автор Пенроуз Роджър

ПРОДУКТИ НА РЕАКЦИЯТА И ПРОБЛЕМЪТ ЗА РАЗДЕЛЯНЕТО 8.16. В завода в Ханфорд процесът на производство на плутоний е разделен на две основни части: действителното му производство в котела и отделянето му от урановите блокове, в които се образува. Да преминем към втората част от процеса.

От книгата На кого падна ябълката автор Кеселман Владимир Самуилович

ФАКТОРИ, ВЛИЯЩИ НА ИЗОТОПНОТО РАЗДЕЛЯНЕ 9.2. По дефиниция изотопите на даден елемент се различават по своите маси, но не химични свойства. По-точно, въпреки че масите на ядрата на изотопите и тяхната структура са различни, зарядите на ядрата са еднакви и следователно външният електронни обвивки

От книгата на автора

Внедряване верижна реакцияядрен делене Сега въпросът за верижната реакция на делене и възможността за получаване на разрушителната експлозивна енергия на деленето възникна с цялата си сила. Този въпрос беше фатално преплетен с разразилата се световна война Нацистка Германия 1 септември

От книгата на автора

И скоростта е относителна! От принципа на относителността на движението следва какво да говорим за праволинейно и равномерно движениена тяло с определена скорост, без да се уточнява коя от лабораториите в покой се измерва скоростта, няма толкова смисъл, колкото да се каже

От книгата на автора

Скоростта на звука Гледали ли сте някога дървосекач да сече дърво от разстояние? Или може би сте гледали дърводелец, работещ в далечината, забиващ пирони? Може би сте забелязали много странно нещо: ударът не се дава, когато брадвата удари дърво или

От книгата на автора

КОНТРОЛИРАНИ ТЕРМОЯДРЕНИ РЕАКЦИИ По време на експлозии възникват неконтролирани термоядрени реакции водородни бомби. Те водят до освобождаване на огромно количество ядрена енергия, придружено от изключително разрушителна експлозия. Сега задачата на учените е да намерят начини

От книгата на автора

От книгата на автора

В лабиринтите на деленето През 1938 г. немските учени Ото Хан и Фриц Щрасман (1902–1980) правят удивително откритие. Те откриха, че бомбардирането на уран с неутрони понякога произвежда ядра около два пъти по-леки от първоначалното ураново ядро. По-нататък

Скоростта на химическа реакция се разбира като промяна в концентрацията на едно от реагиращите вещества за единица време при постоянен обем на системата.

Обикновено концентрацията се изразява в mol/L, а времето в секунди или минути. Ако например първоначалната концентрация на един от реагентите е била 1 mol/l, а след 4 s от началото на реакцията е станала 0,6 mol/l, тогава Средната скоростреакцията ще бъде равна на (1-0,6) / 4 \u003d 0,1 mol / (l * s).

Средната скорост на реакцията се изчислява по формулата:

Скоростта на химичната реакция зависи от:

Естеството на реагентите.

Веществата с полярна връзка в разтворите взаимодействат по-бързо, това се дължи на факта, че такива вещества в разтвори образуват йони, които лесно взаимодействат помежду си.

Веществата с неполярни и нискополярни ковалентни връзки реагират с различна скорост, това зависи от тяхната химическа активност.

H 2 + F 2 = 2HF (върви много бързо с експлозия при стайна температура)

H 2 + Br 2 \u003d 2HBr (върви бавно, дори при нагряване)

Стойности на повърхностния контакт на реагентите (за хетерогенни)

Концентрации на реагентите

Скоростта на реакцията е право пропорционална на произведението на концентрациите на реагентите, повишени на степен на техните стехиометрични коефициенти.

Температури

Зависимостта на скоростта на реакцията от температурата се определя от правилото на Ван Хоф:

с повишаване на температурата за всеки 10 0 скоростта на повечето реакции се увеличава 2-4 пъти.

Наличието на катализатор

Катализаторите са вещества, които променят скоростта на химичните реакции.

Промяната в скоростта на реакцията в присъствието на катализатор се нарича катализа.

налягане

С увеличаване на налягането скоростта на реакцията се увеличава (за хомогенна)

Въпрос номер 26. Закон за масовите действия. Постоянна скорост. Активираща енергия.

Закон за масовите действия.

скоростта, с която веществата реагират едно с друго, зависи от тяхната концентрация

Постоянна скорост.

коефициент на пропорционалност в кинетичното уравнение на химична реакция, изразяващ зависимостта на скоростта на реакцията от концентрацията

Скоростната константа зависи от природата на реагентите и от температурата, но не зависи от техните концентрации.

Активираща енергия.

енергията, която трябва да се предаде на молекулите (частиците) на реагиращите вещества, за да ги превърнат в активни

Енергията на активиране зависи от естеството на реагентите и промените в присъствието на катализатор.

Увеличаването на концентрацията се увеличава общ броймолекули и съответно активни частици.

Въпрос номер 27. Обратими и необратими реакции. Химично равновесие, равновесна константа. Принцип на Льо Шателие.

Реакциите, които протичат само в една посока и завършват с пълно превръщане на изходните вещества в крайни, се наричат ​​необратими.

Обратимите реакции са тези, които протичат едновременно в две взаимно противоположни посоки.

В уравненията на обратимите реакции между лявата и дясната страна са поставени две стрелки, сочещи към противоположни страни. Пример за такава реакция е синтезът на амоняк от водород и азот:

3H 2 + N 2 \u003d 2NH 3

Необратими са такива реакции, по време на които:

Получените продукти се утаяват или се отделят като газ, например:

BaCl 2 + H 2 SO 4 \u003d BaSO 4 + 2HCl

Na 2 CO 3 + 2HCl \u003d 2NaCl + CO 2 + H 2 O

Образуване на вода:

HCl + NaOH = H 2 O + NaCl

Обратимите реакции не достигат до края и завършват с установяването химично равновесие.

Химичното равновесие е състояние на система от реагиращи вещества, при което скоростите на правата и обратната реакция са еднакви.

Състоянието на химичното равновесие се влияе от концентрацията на реагиращите вещества, температурата, а за газовете - налягането. Когато един от тези параметри се промени, химичното равновесие се нарушава.

Константа на равновесие.

Най-важният параметър, характеризиращ една обратима химична реакция, е равновесната константа K. Ако запишем за разглежданата обратима реакция A + D C + D условието за равенство на скоростите на правата и обратната реакция в равновесно състояние - k1[A] равно[B]равно = k2[C]равно[ D] е равно, откъдето [C] е равно на [D] е равно / [A] е равно на [B] е равно на = k1/k2 = K, тогава стойността на K се нарича равновесие константа на химическа реакция.

И така, при равновесие, съотношението на концентрацията на реакционните продукти към продукта на концентрацията на реагентите е постоянно, ако температурата е постоянна (константите на скоростта k1 и k2 и, следователно, равновесната константа K зависят от температурата, но не зависят от концентрацията на реагентите). Ако в реакцията участват няколко молекули от изходните вещества и се образуват няколко молекули от продукта (или продуктите), концентрациите на веществата в израза за равновесната константа се повишават до степените, съответстващи на техните стехиометрични коефициенти. Така че за реакцията 3H2 + N2 2NH3, изразът за равновесната константа е написан като K = 2 равно / 3 равно. Описаният метод за извличане на равновесната константа, базиран на скоростта на правата и обратната реакция, в общ случайне може да се използва, тъй като при сложни реакции зависимостта на скоростта от концентрацията обикновено не се изразява просто уравнениеили изобщо не се знае. Въпреки това в термодинамиката е доказано, че крайната формула за равновесната константа се оказва правилна.

За газообразни съединения, вместо концентрации, може да се използва налягане при записване на равновесната константа; Очевидно числената стойност на константата може да се промени в този случай, ако броят на газообразните молекули от дясната и лявата страна на уравнението не е еднакъв.

Принцип на Льо Шателие.

ако система в равновесие е подложена на някои външно влияние, тогава равновесието се измества в посоката на реакцията, която се противопоставя на този ефект.

Химическият баланс се влияе от:

Промяна на температурата. С повишаване на температурата равновесието се измества към ендотермична реакция. С понижаването на температурата равновесието се измества към екзотермична реакция.

Промяна в налягането. С увеличаване на налягането равновесието се измества в посока на намаляване на броя на молекулите. С намаляването на налягането равновесието се измества в посока на увеличаване на броя на молекулите.