18) Скорость химических реакций. Зависимость скорости химических реакций от концентрации, температуры, давления, наличия катализаторов.

Скорость химической реакции — изменение количества одного из реагирующих веществ за единицу времени в единице реакционного пространства.

Скорость химической реакции — величина всегда положительная, поэтому, если она определяется по исходному веществу (концентрация которого убывает в процессе реакции), то полученное значение домножается на −1.

• Концентрация. С увеличением концентрации (числа частиц в единице объема) чаще происходят столкновения молекул

реагирующих веществ - скорость реакции возрастает.

Скорость химической реакции прямо пропорциональна произведению концентраций реагирующих веществ.

• Температура. При повышении температуры на каждые 10°C скорость реакции возрастает в 2-4 раза (Правило Вант-Гоффа).

Это правило математически выражается следующей формулой: v_{t 2} = v_{t 1} γ  , 

где v_{t 1} , v_{t 2}  -  скорости реакции  соответственно при  начальной  ( t ₁ ) и конечной ( t ₂ ) температурах, а γ - температурный коэффициент скоро­сти реакции, который показывает, во сколько раз увеличивается ско­рость реакции с повышением температуры реагирующих веществ на 10°

• Катализаторы. Вещества, которые участвуют в реакциях и увеличивают ее скорость, оставаясь к концу реакции неизменными, называются катализаторами.

Механизм действия катализаторов связан с уменьшением энергии активации реакции за счет образования промежуточных соединений. При гомогенном катализе реагенты и катализатор составляют одну фазу (находятся в одном агрегатном состоянии), при гетерогенном катализе - разные фазы (находятся в различных агрегатных состояниях). Резко замедлить протекание нежелательных химических процессов в ряде случаев можно добавляя в реакционную среду ингибиторы (явление "отрицательного катализа").

19) Константа скорости химической реакции. Закон действующих масс.

• Константа скорости реакции k зависит от природы реагирующих веществ, температуры и катализатора, но не зависит от значения

концентраций реагентов.

Физический смысл константы скорости заключается в том, что она равна скорости реакции при единичных концентрациях реагирующих веществ.

Для гетерогенных реакций концентрация твердой фазы в выражение скорости реакции не входит.

• Зако́н де́йствующих масс устанавливает соотношение между массами реагирующих веществ в химических реакциях при

равновесии, а также зависимость скорости химической реакции от концентрации исходных веществ.

20) Энергия активации химической реакции. Активные молекулы. Активированный комплекс.

• Энергия активации в химии — минимальное количество энергии, которое требуется сообщить системе (в химии

выражается в джоулях на моль), чтобы произошла реакция. Термин введён Сванте Августом Аррениусом в 1889. Типичное обозначение энергии реакции Ea.

В химической модели, известной как Теория активных соударений (ТАС), есть три условия, необходимых для того, чтобы произошла реакция:

-Молекулы должны столкнуться. Это важное условие, однако его не достаточно, так как при столкновении не обязательно произойдёт реакция.

-Молекулы должны обладать необходимой энергией (энергией активации). В процессе химической реакции взаимодействующие молекулы должны пройти через промежуточное состояние, которое может обладать большей энергией. То есть молекулы должны преодолеть энергетический барьер; если этого не произойдёт, реакция не начнётся.

-Молекулы должны быть правильно ориентированы относительно друг друга.

При низкой (для определённой реакции) температуре большинство молекул обладают энергией меньшей, чем энергия активации, и неспособны преодолеть энергетический барьер. Однако в веществе всегда найдутся отдельные молекулы, энергия которых значительно выше средней. Даже при низких температурах большинство реакций продолжают идти. Увеличение температуры позволяет увеличить долю молекул, обладающих достаточной энергией, чтобы преодолеть энергетический барьер. Таким образом повышается скорость реакции.

• Активные радикалы, согласно одной из теорий старения организма, являются причиной старения. Они образуются как побочные

продукты различных химических реакций в организме и окисляют его. Поэтому от них скорее надо изьавляться. Один из способов - принимать антиоксиданты, Проблемой выпуска которых занимается фармацевтика. Так же эти активные частицы могут использоваться в качестве дезинфецирующих растворов

• Активированный комплекс, группировка атомов в решающий момент элементарного акта химической реакции. Понятием об

активированном комплексе широко пользуются в теории скоростей химических реакций.