Khimia / Химия / ХИМИЯ НОВЫЕ ЛАБЫ / лаба 7 и 8 / 7

Теоретическая часть.

Скоростью химической реакции называют изменение концентрации или массы реагирующих веществ за единицу времени.

Средняя скорость показывает изменение концентрации вещества за определенный интервал времени.

Vср = ±С2 – С1/τ2 – τ1 = ±ΔС/Δτ

Гомогенные реакции – реакции между веществами, находящимися в одинаковом агрегатном состоянии, не имеющие границу раздела двух сред.

Гетерогенная реакция – реакция, в которой взаимодействующие вещества находятся в разных агрегатных состояниях (или даже в одинаковых), но имеющие границу раздела двух сред. К ним относятся: горение топлива, взаимодействие металлов с кислотами, получение азотной кислотой абсорбцией оксидов азота водой, выщелачевание кислотами руд, обработка нефтепродуктов серной кислотой.

Факторы, влияющие на скорость гомогенной реакции:

1. Природа взаимодействующих веществ.

2. Скорость зависит от концентрации реагирующих веществ.

Закон действующих масс:

Скорость элементарной химической реакции при данной температуре пропорциональна произведению концентраций реагирующих веществ в степенях с показателями, равными стехиометрическим коэффициентам в уравнении реакции.

Скорость реакции пропорциональна произведению концентраций реагирующих веществ в степенях, равным коэффициентам в уравнении реакции (порядку реакции).

aA + bB = dD

V = k[A]^a [B]^b

3. Давление.

Величина давления влияет на скорость реакции с участием газа. При ↑Р в определенное количество раз, во столько же раз ↑С газа.

4. Температура.

При увеличении температуры увеличивается внутренняя энергия и увеличивается число столкновений между молекулами взаимодействующих веществ, приводящих к ↑V.

Обобщая экспериментальные данные, голландский ученый Вант – Гофф в 1879 году установил следующее правило: повышение температуры на каждые 10°С увеличивает скорость гомогенных реакций в 2 – 4 раза.

Vt2 = Vt1 * γ^(t2-t1)/10 Kt1/Kt2 = γ^(t2-t1)/10

Энергия активации представляет собой разность между средней энергией реагирующих частиц и энергией активированного комплекса (определяет влияние природы реагирующих веществ на скорость химической реакции).

Факторы, влияющие на скорость гетерогенных реакции:

1. Дисперсность (измельченность) исходных веществ.

aA(тв) + bB(ж) = dD(тв) +сС(г)

V = k [B]^b

2. Увеличение поверхности границы раздела сред.

3. Растворитель. Влияние растворителя обусловлено многими факторами: электростатическим взаимодействием между ионами и диполями, сольватацией.

4. Электрический заряд. В этом случае скорость реакции пропорциональна мощности электрического заряда.

5. Радиационное воздействие – в результате прохождения ионизирующего излучения через вещество.

6. Фотохимическое воздействие – под влиянием света.