Библиография

1. Г.П. Хомченко, И.К. Цитович Неорганическая химия. – М.: Высшая школа, 1978.

2. Д.А. Князев, С.Н. Смарыгин Неорганическая химия. – М.: Высшая школа, 1990.

3. Н.Л. Глинка Общая химия. – Химия, 1985.

4. Н.Л. Глинка Задачи и упражнения по общей химии. – М.: Интеграл – Пресс, 1997.

5. Общая химия. Биофизическая химия. Химия биогенных элементов: Учебник для ВУЗов /Ю.А. Ершов, В.А. Попков, А.С. Берлянд.; - М.: Высшая школа, 2000 г.

9 Химическая кинетика

Химическая кинетика – учение о скорости и механизме химической реакции, а также о факторах (концентрации, температуре, давлении, катализаторах и т.д.), влияющих на скорость химической реакции. Различают кинетику гомогенных реакций, протекающих равномерно во всем объеме, заполненном веществами, и кинетику гетерогенных реакций, протекающих только на некоторых пограничных поверхностях – на границе раздела фаз. Скорость химических реакций определяется по изменению концентрации либо одного из исходных веществ, либо одного из продуктов реакции в единицу времени. Средняя скорость реакции вычисляется по формуле:

(1)

где С₁ – молярная концентрация вещества, выраженная в молях на литр, в момент времени t₁;

С₂ – его молярная концентрация к моменту времени t₂.

Время может быть выражено в секундах, минутах, часах в зависимости от скорости протекания реакций. Скорость реакции всегда положительна. Знак минус имеет , когда скорость реакции определяется по изменению концентрации одного из исходных веществ, а знак плюс, если скорость реакции определяется по изменению концентрации одного из продуктов реакции.

Пример Рассчитать среднюю скорость реакции

2KI + Br₂ = 2KBr + I₂

протекающей в водном растворе, если исходная концентрация составляла 0,4 моль/л, а через 2,5 минуты стала 0,25 моль/л.

Средняя скорость реакции рассчитывается по уравнению (I), в которое подставляются данные, приведенные в задаче

Скорость реакции зависит от концентрации и природы реагирующих веществ, температуры, катализаторов и других факторов.

Влияние концентрации на скорость химической реакции Закон действующих масс

Зависимость скорости реакции от концентрации выражается законом действующих масс (ЗДМ): скорость химической реакции при постоянном объеме и температуре в каждый момент времени пропорциональна произведению концентрации реагирующих веществ, возведенных в степени, равные их стехиометрическим коэффициентам. Для реакции, представленной в общем виде:

2А + В = А₂В

ЗДМ в математической форме записывается в виде кинетического уравнения:

V = К  С_А²  С_В , (2)

где К – константа скорости реакции, зависящая от природы реагирующих веществ, температуры, катализаторов и т.д и не зависящая от концентрации веществ.

Для гомогенных реакций в кинетическом уравнении учитываются концентрации всех реагирующих веществ, для гетерогенных – только концентрации жидких или газообразных веществ.

Пример Написать кинетическое уравнение для реакций:

а) 2NO (г) + О₂ (г) = 2NO₂ (г)

б) Ti (тв) + 2Cl₂ (г) = TiCl₄ (г)

Реакция а – гомогенная, кинетическое уравнение этой реакции

V = K  C²_NO  C_O2. Реакция б – гетерогенная, поэтому V = K  C²Cl₂