Справочники / Врублевский А.И. Химия. Теоретический курс для подготовки к ЕГЭ
.pdf
246 Общая химия
6) температура: экспериментально установлено, что при повышении температуры на каждые 10 °C скорость реакций (не всех и только при небольшом интервале АТ) возрастает в 2—4 раза (правило Вант-Гоффа). Число, показывающее, во сколько раз увеличивается скорость реакции при повышении температуры на 10 °C, называется температурным коэффици ентом реакции (у). Математически зависимость скорости ре акции от температуры задается уравнением
о(Тф = v(T^ ~ г>)/10.
С ростом температуры возрастает скорость как экзо термических, так и эндотермических реакций.
7)катализаторы — вещества, ускоряющие (положительный катализ) или замедляющие (отрицательный катализ) химиче скую реакцию за счет того, что направляют ее по другому пути, но сами в результате остающиеся без химических изме нений. Различают гомогенный и гетерогенный катализ: в пер вом случае катализатор и реагенты находятся в одной фазе (С2Н5ОН —S - > С2Н4 + Н2О), а во втором — в разных (4NH3 +
+5О2 4NO + 6Н2О);
8)природа растворителя в случае реакций, протекающих в растворах: ионные реакции быстрее протекают в более по лярных растворителях и растворителях с большим значением диэлектрической проницаемости, поскольку эти факторы спо собствуют диссоциации электролитов;
9)перемешивание: скорость гетерогенных (но не гомоген ных) реакций возрастает при перемешивании, так как это способствует более эффективному отводу продуктов реакции от границы раздела фаз.
Возрастание скорости реакции с ростом температуры обу словлено увеличением числа активных молекул. Дело в том, что далеко не всякое столкновение молекул сопровождается образованием продукта (если бы это было так, то все реакции в газовой фазе или растворах протекали бы мгновенно). Ре
248 |
Общая химия |
Рис. 9.3. Энергетическая схема экзотермической реакции
растворе. На энергетических схемах реакции (рис. 9.3) энергию активации Е& показывают с помощью колоколообразной кривой, высота которой равна Еа реакции.
На этих кривых показан тепловой эффект химической ре акции Q\
Q = ^реагентов) - ^(продуктов).
В данном случае Q > 0.
Ускоряющее действие катализатора обусловлено тем, что он снижает энергию активации реакции, направляя ее (реак цию) по другому пути. Отметим, что на тепловой эффект ре акции катализатор не влияет. В качестве катализаторов наибо лее часто используются некоторые простые вещества (Pt, Pd, Ni, Fe), некоторые оксиды (MnO2, V2O5, Cr,O3, A12O3, CuO), а также смеси указанных веществ. Катализаторы, ускоряющие химические реакции в организмах человека и животных, на зываются ферментами.
Сущность действия катализатора (при гомогенном катали зе) можно показать уравнениями реакций:
А2 + кат = 2А • кат (быстро) — стадия 1;
2А • кат + В9 = 2АВ + кат (быстро) — стадия 2,
и заключается она в том, что катализатор с большой скоростью образует некоторое промежуточное соединение с одним из
