30. Что называют константой скорости? Каков физический смысл этой величины и от каких факторов она зависит?

Скорость реакции определяется числом элементарных актов взаимодействия происходящих в единицу времени в единице объема (для гомогенных реакций) или на единице поверхности раздела фаз (для гетерогенных реакций реакции). Скорость реакции обычно характеризуют изменением концентрации реагирующих веществ во времени. Концентрацию в растворе выражают в моль/л, в газах парциальным давлением, время в секундах. Изменение концентрации С=С₂-С₁ за промежуток времени =₂-₁ и определит скорость процесса.

Знак «-» при уменьшении концентрации реагирующих веществ, знак «+» при увеличении концентрации продуктов реакции.

О скорости реакции можно судить по скорости изменения какого-либо свойства системы, например, окраски, электропроводности, спектра, давления, выпадения осадка, выделения газа и др.

Скорость процесса пропорциональна вероятности столкновения частиц, которая определяется их концентрацией.

Указанная закономерность установлена опытным путем в 1864-67гг К. Гульдбергом и П. Вааге, в 1865г Н.И. Бекетовым, является основным законом химической кинетики и называется законом действующих масс: при постоянной температуре скорость гомогенных химических реакций прямо пропорциональна произведению концентраций реагирующих веществ, возведенных в степень их стехиометрических коэффициентов.

Так для реакций

1) Н₂+Cl₂=2HCl, ;

2) 2NO+O₂=2NO₂, .

k – коэффициент пропорциональности или константа скорости, показывает какая часть от общей концентрации веществ реагирует в данных условиях, определяется природой веществ и изменяется с температурой.

Величина k численно равна скорости реакции, когда концентрации реагирующих веществ равны единице.

31. Какой формулой выражается правило Вант-Гоффа? Что называют температурным коэффициентом скорости реакции?

Зависимость скорости химической реакции от температуры описывается экспериментально найденным правилом Вант-Гоффа: при увеличении температуры на каждые 10⁰С скорость реакции возрастает в 2-4 раза

 - температурный коэффициент скорости реакции, значение которого лежит в пределах 2-4.

При значении =2 и повышении температуры на 100⁰С, скорость химической реакции увеличивается в 1024 раза, т.к.

хотя число столкновений при этом возрастает в 1,2 раза.

Таким образом, при повышении температуры на каждые 10⁰С число таких молекул возрастает в 2-4раза.

32. Что называют химическим равновесием? Почему оно называется динамическим? Какие концентрации реагирующих веществ называют равновесным?

Немногие химические реакции протекают в одном направлении, т.е. до полного превращения исходных веществ в продукты реакции. Например:

2КClO₃  2KCl+3O₂

Большинство реакций обратимы. Уменьшение концентрации исходных веществ приводит к увеличению концентрации продуктов реакции, которые взаимодействуя между собой образуют исходные вещества. В обратимых реакциях знак = заменяется на .

В состоянии равновесия прямая и обратная реакции не прекращаются. Поэтому такое равновесие называется подвижным или динамическим равновесием. И поскольку действие обеих реакций взаимно уничтожается,то в реагирующей смеси видимых изменений не происходит: концентрации всех реагирующих веществ — как исходных,так и образующихся — остаются строго постоянными. Концентрации реагирующих веществ,которые устанавливаются при химическом равновесии, называются равновесными. Они обычно обозначаются формулами реагирующих веществ, заключенными в квадратные скобки, например [Н₂], [N₂], [NH₃],тогда как неравновесные концентрации обозначают так:

C_H2, C_N2,  C_NH3.

Смешение двух газов СО и NO₂ идет с уменьшением окраски, затем прекращается вследствие сравнивания скорости прямой и обратной реакции, т.е. наступления химического равновесия.

NO₂+CO NO+CO₂

Скорость прямой реакции .

Скорость обратной реакции .