- •Реакционная способность химической системы при заданных условиях Термодинамический фактор Кинетический фактор
- •Влияние концентрации на скорость реакции
- •Молекулярность:
- •Реакции 1-ого порядка
- •Реакции 2-ого порядка
- •Период полупревращения для реакций 2-ого порядка
- •Методы определения порядка реакции Химические реакции - через элементарные стадии, поэтому n определяют экспериментально.
- •Правило Вант-Гоффа
- •При увеличении температуры на 100 скорость реакции возрастает в 2 – 5 раз
- •Неблагоприятная ориентация благоприятная ориентация
- •Определение Еа:
- •Связь энергии активации с rH
- •Катализ:
- •В соответствии с формулой
- •Подставив в это уравнение данные задачи, получим
- •Используя метод стационарных концентраций, определите, каков порядок этой реакции по пероксиду водорода.
Реакционная способность химической системы при заданных условиях Термодинамический фактор Кинетический фактор
2Н2(г)
+ О2(г)
= 2Н2О(ж);
rG
о298
= -228,61 кДж
Термодинамический критерий (rG оТ 0) самопроизвольного протекания процесса – необходимое условие, но недостаточное.
Кинетическим критерием реакционной способности системы является скорость реакции.
- изучает механизм протекания процесса, т.е. промежуточные стадии, через которые система переходит из начального в конечное состояние, скорости этих стадий, факторы, влияющие на их скорость.
Скорость реакции -
количество
вещества, образующееся в единице
реакционного объёма (для гомогенной
реакции) или на единице поверхности
раздела фаз (для гетерогенной реакции)
в единицу времени
;
V – объём реакционной зоны;
S - поверхность раздела фаз; - время
ni – количество i – го исходного вещества.
Если V=const во время реакции:
- для исходных веществ - отрицательна
- для продуктов – положительная
Cкорость реакции зависит от:
1) природы реагирующих веществ,
2) концентрации или давления реагирующих веществ,
3) температуры
4) катализатора
Влияние концентрации на скорость реакции
По теории вероятностей: вероятность одновременного осуществления независимых событий равна произведению вероятностей каждого из них.
Для протекания реакции: A + B→ K + L необходимо:
одновременное нахождение АиВв определённой точке реакционного пространства;
удачное их столкновение
Вероятность (ω) нахождения молекулы для каждого из веществ прямо пропорциональна его концентрации:
ωA = αCаA, ωB = βC вB.
Вероятность одновременного нахождения обеих молекул в одной точке пространства, т.е. их столкновения:
ω = ωA ωB = αCа A βCв B.
γ – доля удачных столкновений
- основное кинетическое уравнение, закон действия масс, закон Гульдберга Вааге (1864г).
k - константа скорости: а) не зависит от концентрации
б) зависит от температуры и природы реагирующих веществ.
k – удельная скорость , еслиСА = СВ = 1моль/л
а,в – частные порядки реакции по веществам А и В
(определяются экспериментально)
n = (а + в) – общий порядок реакции
В простых (элементарных актах) реакциях: n = 1, 2 редко 3.
В сложных реакциях:n = 0, целочисленные, дробные, (-),(+)
Молекулярность:
Число
молекул, участвующих в элементарном
химическом акте
Целое (+) число: 1,2, реже 3
1 – мономолекулярные: I2 2I
2 – бимолекулярные: H2 + I2 2HI
3 – тримолекулярные: 2NO + Cl2 2NOCl
а) H2 + I2 2HI – простая (элементарная) реакция
n(Н2) = 1, n(I2) =1 ,т.е. равны стехиометрическим коэффициентам.
n = 1+1 =2
б) 2N2O5 O2 + 2N2 O4 - сложная реакция
протекает по стадиям:
N2O5 O2 + N2O3;
N2O3 NO + NO2;
2NO2 N2O4 .
и самая медленная стадия – (2) она определяет порядок
кинетического уравнения:
Опыт: 5Na2SO3 + 2HJO3 J2 + 5Na2SO4 + H2O
; ;
; (x+y)lg1,4 = lg2; x+y = 2
Лаб.раб.: Na2S2O3 +H2SO4 = S + H2SO3 + Na2SO4
Механизм: 1ст.: Na2S2O3 +H2SO4 = H2S2O3 + Na2SO4 быстро
2ст.: H2S2O3 = S + H2SO3 - медленно