Тема 5. Химическая кинетика (скорость химических реакций)
Под скоростью химической реакции (х.р.) понимают изменение концентрации реагирующих веществ в единицу времени. |
=
C/
моль/л
сек С
реагента ;
+ С
продукта
Химические реакции
Гомогенные
Гетерогенные
в одной фазе, во всем объеме в разных фазах, на поверхности раздела фаз
ФАКТОРЫ, ВЛИЯЮЩИЕ НА х.р.:
1.Концентрация (давление),С (р) – ЗАКОН ДЕЙСТВУЮЩИХ МАСС (ЗДМ)
Скорость элементарной химической реакции прямо пропорциональна произведению концентраций реагирующих веществ в степенях их стехиометрических коэффициентов.
nA + mB qC
= [A]n * [B]m *k
[A] и [B] – концентрации веществ;
n и m – стехиометрические коэффициенты;
k – константа скорости химической реакции.
k = , если [A] = [B] = 1моль/л
ЗДМ справедлив для газообразных веществ и жидких растворов.
2. Температура. ПРАВИЛО ВАНТ-ГОФФА.
При повышении температуры на каждые 10С скорость реакции возрастает от 2 до 4 раз
t2
– t1 10
t2 = t1*
- температурный коэффициент Вант-Гоффа
= (2 – 4) раза на каждые 10 С
Х имические реакции
Необратимые
Обратимые
до конца (до завершения) в двух взаимнопро-
(), если образуется: тивоположных нап-
а ) осадок; равлениях ( )
б) газ;
в) слабый электролит.
Химическое равновесие – такое состояние системы, когда скорость прямой реакции равна скорости обратной реакции (1 = 2), а концентрации всех веществ в системе становятся постоянными.
nA
+ mB
qC + pD
График зависимости скорости прямой и обратной реакции от времени
1 пр.
1 = 2 динамическое химическое равновесие
2 обр
.
Вывод константы равновесия (К.р.)
Гомогенная реакция Гетерогенная реакция
2
NO(Г)
+O2(Г)
2NO2(Г)
Ca CO3(ТВ)
CaO(ТВ)
+ CO2(Г)
1. 1 = 2 (ЗДМ) 1. 1 = 2 (ЗДМ)
2. 1 = [NO]2 *[O2]*k1 2. 1 = k1
3. 2 = [NO2]2 *k2 3. 2 = [СO2] *k2
4. [NO]2 *[O2] *k1 = [NO2]2 *k2 4. k1 = [СO2] *k2
5. т.к. k1 и k2 – const, то 5. т.к. k1 и k2 – const, то
6 . k1 [NO2]2 6. k1 [СO2]
k2 [NO]2 *[O2] k2 1
k1
k1
k2 Р k2 р
7 . [NO2]2 7. КР = [CO2]
Р [NO]2 *[O2]
nA
+ mB
qC + pD
[C]q *[D]p для химической реакции (1)
Р [A]n *[B]