18)Скорость гомогенных реакций. Закон действия масс. Константа скорости реакции.

Ответ: Скорость химической реакции - измеряется изменением концентрации реагирующих химических веществ в единицу времени . [c]=[моль/л], [ ]=[мин,с], =[моль/л*мин или моль/л*с]. Рассмотрим некоторую реакцию: А+B=AB. Уменьшим концентрацию всех А и В и увеличим концентрацию АВ может протекать по линейному механизму и по более сложному не линейному . Скорость в пределах - скорость постоянна, её называют – средней скоростью. Vср – определяется угла наклона прямой к оси времени. В этом случае скорость реакции в пределах не постоянна, а изменяется, чем меньше , тем ближе сред. приближается к истинной в момент времени . Когда стремится к 0 получаем истинную (мгновенную) скорость: . определяется угла наклона к касательной кривой к оси времени. Факторы влияющие на скорость реакции: 1)природа реагирования вещества; 2)концентрация; 3)температура; 4)давление (для реакций с участием газов и паров); 5)присутствие катализатора и др. Мы знаем, что элемент активного взаимодействия происходит при столкновении молекул, однако не каждое столкновение приводит к реакции. Результат бывают столкновения только между активными молекулами. Активные молекулы – это молекулы обладающие повышенным запасом энергии, достаточным для осуществления данной реакции. Активные молекулы – появляются в результате перераспределении энергии которая происходит при их столкновении друг с другом не приводящие к реакции. Число активных молекул определяется по формуле: Масквелла-Больцмана: , где: n – число активным молекул, n₀ – общее число молекул, e – основание натурального логарифма, R – универсальная газовая постоянная, Т – температура по Кельвину, Eакт (кДж/моль) – энергия активации. Энергии активации – это энергия необходимая для преодоления силы отталкивания электронных оболочек с ударяющейся молекулой, более строгая объяснение на примере конкретной реакции: Преобразуя активные комплекса одновременно разрывает старые связи (затраты E) и образуются новые связи выделение E, в результате общей её активной равной их сумме меньшей. Энергия которая необходима для перевода реагирующих веществ в состояние активного комплекса и есть энергия активнее, чем Eа меньше чем выше реакций способной молекулы. Условно: Eакт<40 кДж/моль – быстрые реакции; Eакт.=40-120 – реакция средней скорости, Eакт>120 – медленные реакции. Другим важным фактором – является взаимная ориентация активной молекулы в момент соударения. Чтобы прошла реакция активной молекулы должны столкнуться активными участками. Вероятность надлежащей ориентации активных молекул в момент соударения определяется энтропией активации (Sакт): ,

Закон действующих масс (ЗДМ), Константа скорости реакции: а)для гомогенных реакций: При постоянной температуре скорость химической реакции прямо пропорциональна произведению концентрации реагирующих веществ возведённых в степени соответствия коэффициентов уравнений реакций: mA+nB->pC, , где: к – коэффициент пропорциональности, который называют константой скорости реакции. Её физические свойства: (при Сa=Cв=1моль/литр) т.е. это скорость реакции при концентрации реагентов 1 моль/литр её ещё называют удельной скоростью – это мера реакционной способности реагирующих веществ: 2SO₂(г)+O₂(г)=2SO₃(г), ; б)Для гетерогенных реакций: В этих реакциях с участием твёрдых веществ скорость определяется только концентрацией газов (паров) и растворённых веществ. А концентрация твёрдых веществ не учитываются. Кроме того играют также роль: 1)Площадь поверхности раздельных фаз; 2)Интенсивность масс обмено перемешивания. Например: C(г)+O₂(г)=CO₂(г). , где: Д – коэффициент диффузии (учитывает скорость подведения кислорода в зону реакции), S – площадь поверхности разд. фаз. Закон действующих масс: скорость гетерогенной реакции прямо пропорциональна концентрации газообразных и растворённых веществ возведённых в степени их коэффициентов в уравнения реакции, а также пропорциональна площади реакции поверхности и интенсивности масс обмена.