33. Что называют константой равновесия? Зависит ли эта величина от природы реагирующих веществ, их концентрации, температуры, давления?

В состоянии химического равновесия

, тогда .

Поскольку k₁ и k₂ при данной температуре постоянны будет постоянным и их отношение

К_равн. – константа равновесия выражает закон действующих масс для процессов, находящихся в состоянии динамического равновесия. Концентрации, входящие в выражение константы равновесия, называются равновесными концентрациями.

Для гомогенных реакций в газообразной среде, вместо концентраций компонентов удобнее пользоваться величинами соответствующих парциальных давлений. Тогда константа равновесия для реакции аА+вВ mM+nN будет

Р – парциальное давление.

Для реакций в гетерогенных системах с участием твердой и газообразной фаз давление твердой фазы ничтожно и основная его масса не участвует, поскольку взаимодействие протекает только с поверхности. Константу равновесия К_равн. можно выразить лишь через парциальное давление газообразных веществ, например:

С_(тв)+СО_2(г)=2СО_(г)

Константа равновесия является важной характеристикой химического взаимодействия. Чем больше значение К_равн., тем глубже протекает реакция, т.е. тем больше выход ее продуктов, для необратимых реакций К_равн.  к бесконечности. Если К0, то это свидетельствует о практически полном отсутствии взаимодействия. Энергия Гиббса связана с константой равновесия соотношением

G= -RTlnK_p

34. Какой фактор определяет возможность осуществления химических реакций при столкновении частиц реагирующих веществ? Что называют энергией активации?

Взаимодействие возможно, если сталкивающиеся частицы обладают энергией достаточной для преодоления сил отталкивания (энергетического барьера), возникающих между их электронными оболочками. Такие реакционно способные частицы называют активными, а энергия, необходимая для преодоления энергетического барьера – энергией активации.

Энергия активации – это та энергия, которая необходима для превращения реагирующих веществ в состояние активного комплекса. С ростом температуры число активных молекул быстро увеличивается, что и приводит к резкому возрастанию скорости реакции.

Зависимость константы скорости от энергии активации выражается уравнением Аррениуса

k=ZPe^-Eа/RT

Z – число столкновений молекул в сек в единице объема;

е – основание натурального логарифма;

Р – стерический множитель, учитывающий подходящее расположение молекул в момент столкновения

Из уравнения Аррениуса следует, что константа скорости реакции тем больше, чем меньше энергия активации.

35. Что называют каталитическими реакциями, катализаторами и ингибиторами?

Химические реакции подразделяются на каталитические и некаталитические. Каталитические реакции проводятся в присутствии катализаторов – веществ, которые, не вступая в химическое взаимодействие, способны изменять скорость реакции. Химическое явление ускорения реакции с помощью катализатора называется положительным катализом или просто катализом. Отрицательным катализом называется явление уменьшения скорости протекания реакции под действием специальных веществ – ингибиторов.