Скорость химических реакций.
Раздел химии , который изучает скорость химических реакций, ее зависимость от различных факторов и механизм протекания реакций называют химической кинетикой
Фазой называют однородную по составу и свойствам часть системы, которая отделена от других фаз поверхностью (границей) раздела
2
Реакции
Гомогенные Гетерогенные
Реакции протекают в однородной среде
N2 (газ) + 3H2 (газ) ↔ 2NH3
NaOH(р-р) + HCl(р-р) → NaCl + H2O
Реакция идет между веществами, находящимися в разных агрегатных состояниях или между веществами, не способными образовывать гомогенную среду
C (тв.) + O2(газ) → CO2
Zn(тв.) + 2HCl(р-р) → ZnCl2 + H2↑ 3
Скорость гомогенной реакции (υгомог.) определяется
изменением количества вещества в единицу
времени в единице объёма
|
υгомог. = n |
ΔC |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
Δt ∙V |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
где n – изменение числа молей одного из веществ, (моль); Δt – интервал времени (с, мин);
V – объем газа или раствора (л) ΔC – изменение концентрации
4
Скорость гомогенной реакции (υгомог.) определяется
изменением концентрации одного из
веществ в единицу времени
ΔC [ моль ]
υгомог. = Δt л · с
5
Скорость гетерогенной реакции (υгетер.) определяется изменением количества вещества в единицу времени на единице поверхности соприкосновения веществ
|
υгетер. |
= |
n |
|
|
|
Δt ∙ S |
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
где n – изменение количества вещества (реагента или продукта), (моль); Δt – интервал времени (с, мин);
S – площадь поверхности соприкосновения веществ (см2, м2)
6
Энергия активации Еакт - минимальный
избыток энергии, который должна иметь частица (или пара частиц), чтобы произошло эффективное соударение
7
Факторы, влияющие на скорость химической реакции
Чем меньше Е , тем больше υ;
1. Если Еакт < 40 кДж/моль, скорость такой реакции очень большая.
Fe4[Fe(CN)6]3
FeCl3 + K4[Fe(CN)6] →
берлинская лазурь
2. Если Еакт > 120 кДж/моль, |
|
скорость таких реакций очень мала |
|
4Fe + 2Н2О + ЗО2 = 2(Fe2O3 • Н2О) |
8 |
Если Еакт имеют промежуточные значения
(40 – 120 кДж/моль),
то скорость таких реакций будет средней.
бромная |
+ С2Н4 → |
9
Якоб Хендрик Вант-Гофф
1852 – 1911г.г.
Голландский химик. Один из основателей физической химии и стереохимии. Предложил классификацию химических реакций. Установил, что повышении температуры на каждые 100С скорость реакции увеличивается в 2-4 раза.
Температура: при ↑ t на каждые 100 С, υ ↑ в 2-4 раза (правило Вант- Гоффа)
При ↑ t, ↑ количество активных частиц (с Еакт) и их активных соударений.