1.4) Классификация реакций по степени сложности

Изолированные реакции - при их протекании образуются продукты только одного типа.

Параллельные реакции - в ходе них взятые вещества одновременно реагируют в двух или более направлениях.

Схематично:

Наблюдаемая скорость реакции:

Для параллельной мономолекулярной реакции:

можно написать , где х - количество молей А, израсходованных к моменту времени , "а" - число молей А в начальный момент.

После интегрирования:

Сопряженные реакции - совместные реакции вида:

Последовательные (многоступенчатые) реакции:

Обратимые и необратимые реакции.

Наблюдаемая скорость обратимой реакции

Существуют реакции, в которых доминирует процесс, идущий в одном направлении, поскольку продукты реакции быстро удаляются из системы: выпадение осадка, газа и т.д.

В какой-то мере эти реакции все же обратимы, их можно считать лишь практически необратимыми.

Для совершенно необратимых реакций скорости прямого и обратного процессов несоизмеримы:

Когда скорости сравниваются, устанавливается подвижное равновесие

При неизменных условия химическое равновесие может сохраняться сколь угодно долго.

1.5) Зависимость скорости реакции от температуры.

Энергия активации

Согласно эмпирическому правилу Вант-Гоффа, повышение температуры на каждые 10 увеличивает скорость реакции в 2-4 раза.

Увеличение скорости реакции нельзя объяснить увеличением скоростей движения молекул и учащением вследствие этого столкновений.

С ростом температуры происходит перераспределение энергии между молекулами таким образом, что резко возрастает число активных молекул, обладающих некоторым избытком энергии (энергией активации).

С. Аррениус установил: , где к - константа скорости реакции, а А и В - индивидуальные постоянные, характерные для данной реакции. Каков физический смысл постоянных А и В?

т.е. представлена как разность двух энергетических величин, относящихся к прямой и обратной реакциям.

Допущения, сделанные Аррениусом:

Здесь Е₁ и Е₂ - энергии активации прямой и обратной реакции. Ранее имели: , следовательно

Каков физический смысл энергии активации? Рассмотрим график изменения энергии в процессе протекания экзотермической реакции: A + B = C + D

Уровень L отвечает тому наименьшему запасу энергии у молекул, который необходим для их результативного столкновения. Разность уровней L и I - это энергия активации прямой реакции, L и II- обратной.

Для эндотермической реакции:

1.6) Принцип а. Ле-Шателье

Гласит: если в систему, находящуюся в истинном химическом равновесии, оказывают воздействие извне путём изменения какого-либо из условий, определяющих положение равновесия, то оно смещается в направлении той реакции, протекание которой ослабляет эффект произведенного воздействия.

а) Влияние температуры

Повышение температуры смещает равновесие в сторону процесса, идущего с поглощение тепла.

б) Влияние давления

Рост давления смещает равновесие в сторону меньшего числа молей, т.е. в сторону падения давления.

в) Влияние концентрации

При увеличение концентрации равновесие смещается в сторону реакции, потребляющей эти вещества.