16) Скорость реакции и факторы, влияющие на нее. Гомогенные и гетерогенные реакции. Закон действующих масс. Константа скорости реакции. Порядок и молекулярность реакции. Правило Вант-Гоффа

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 умножается на −1.

Например, для реакции:A+B=C+D выражение для скорости будет выглядеть так Кроме концентрации на скорость химической реакции оказывают влияние следующие факторы: природа реагирующих веществ, наличие катализатора, температура (правило Вант-Гоффа), давление, площадь поверхности реагирующих веществ. ГОМОГЕННЫЕ РЕАКЦИИ - хим. р-ции, протекающие полностью в одной фазе. Примеры гомогенных реакций в газовой фазе: термич. Разложение оксида азота 2N2O5 -> 4NO2 + О2;  горение этана 2С2Н6 + 7О2 -> 4СО2 + 6Н2О; образование озона в земной атмосфере ЗО2 -> 2О3.

ГЕТЕРОГЕННЫЕ РЕАКЦИИ, хим. р-ции с участием вещ-в, находящихся в разл. фазах и составляющих в совокупности гетерог. систему. Типичные гетерогенные реакции: термич. разложение солей с образованием газообразных и твердых продуктов (напр., СаСО3 ->СаО+ СО2)

Восстановление оксидов металлов водородом  или углеродом (напр., РbО+С>Рb+СО), растворение металлов в кислотах (напр.,Zn+H2SO4 ->ZnSO4 +Н2).Закон действующих масс – скорость химической реакции пропорциональна произведению концентраций реагирующих веществ.Для одностадийной гомогенной реакции типа А+В = продукты реакции. Этот закон выражается уравнением:

v k*C_A*C_B, где v - скорость реакции, C_A и C_B – концентрации веществ А и В, моль/л, k- коэффициент пропорциональности, называемый константой скорости реакции. Физический смысл константы скорости реакции k следует из уравнения закона действующих масс : k численно равна скорости реакции, когда концентрации каждого из реагирующих веществ составляют 1 моль/л или их произведение равно единице. Константа скорости реакции зависит от температуры, от природы реагирующих веществ, но не зависит от их концентрации. Молекулярность элементарной реакции — число частиц, которые, согласно экспериментально установленному механизму реакции, участвуют в элементарном акте химического взаимодействия.

Мономолекулярные реакции — реакции, в которых происходит химическое превращение одной молекулы (изомеризация, диссоциация и т. д.) Бимолекулярные реакции — реакции, элементарный акт которых осуществляется при столкновении двух частиц (одинаковых или различных)Тримолекулярные реакции — реакции, элементарный акт которых осуществляется при столкновении трех частиц. Реакции с молекулярностью более трёх неизвестны. Порядок реакции по данному веществу — показатель степени при концентрации этого вещества в кинетическом уравнении реакции. Правило Вант-Гоффа — эмпирическое правило, позволяющее в первом приближении оценить влияние температуры на скорость химической реакции в небольшом температурном интервале (обычно от 0 °C до 100 °C). При повышении температуры на каждые 10 градусов константа скорости гомогенной элементарной реакции увеличивается в два—четыре раза.

,где   — скорость реакции при температуре  ,   — скорость реакции при температуре  ,   — температурный коэффициент реакции (если он равен 2, например, то скорость реакции будет увеличиваться в 2 раза при повышении температуры на 10 градусов).