35. Факторы, влияющие на скорость химической реакции

Скорость химической реакции зависит от:

1)от природы реагирующих веществ.Поскольку химическая природа различных веществ неодинакова, они обладают разными химическими свойствами, разной реакционной способностью.

2)от концентрации участников реакции. Необходимым условием реакции является столкновение частиц веществ друг с другом, поэтому скорость реакции пропорциональна числу соударений, которые претерпевают частицы реагирующих веществ. Число соударений, в свою очередь, тем больше, чем выше концентрация каждого из исходных веществ

3) от Т.При увеличении температуры на 10 градусов, скорость увеличивается в 2-4 раза. Причина влияния заключается в количестве активных молекул. Только частицы, обладающие повышенной энергией - активные частицы, способны осуществить акт химической реакции, следовательно, для того, чтобы реакция протекала с заметной скоростью, неактивные частицы нужно перевести в активное состояние, сообщив им недостающую энергию. Эта энергия называется энергией активации. K=A*e^(-E/RT). А – постоянная, отражающая вероятность столкновения реагирующих молекул.

4) от катализатора. В присутствии катализатора реакция проходит через другие промежуточные стадии, чем без него, причем эти стадии энергетически более доступны.

36. Влияние температуры на скорость химических реакций. Правило Вант- Гоффа. Энергия активации. Уравнение Аррениуса.

Впервые количественную оценку влияния температуры дал Вант-Гофф. V2=V1*γ^(t2-t1)/10 (γ=2-4). При увеличении температуры на 10 градусов, скорость увеличивается в 2-4 раза.

Энергия активации- энергия которой должна обладать молекула чтобы вступить в химическую реакцию.. K=A*e^(-E/RT). А – постоянная, отражающая вероятность столкновения реагирующих молекул. -эмпирическое уравнение Аррениуса.

37. Особенности протекания гетерогенных реакций. Влияние диффузии и степень дискретности вещества.

Гетерогенные реакции протекают на границе (поверхности) раздела фаз, например между веществами, находящимися в жидкой и твердой фазах.

Любые гетерогенные процессы связаны с переносом вещества, и в них можно выделить три стадии: 1) Подвод реагирующего вещества к поверхности. 2) Химическая реакция на поверхности Имеется в виду собственно химическое взаимодействие молекул на поверхности раздела фаз. 3) Отвод продукта реакции от поверхности.

Первая и последняя стадии осуществляются за счет диффузии. Во многих случаях химическая реакция могла бы протекать очень быстро, если подвод реагирующего вещества к поверхности и отвод продуктов от нее тоже происходили бы достаточно быстро. Такие процессы называются диффузионно-контролируемыми, т.к. скорость определяется скоростью переноса вещества (диффузией). Для ускорения таких реакций обычно используют перемешивание.

Если химическая реакция (вторая стадия) имеет высокую энергию активации, то эта стадия оказывается самой медленной, и процесс не ускоряется при перемешивании. Такие гетерогенные реакции называются кинетически- контролируемыми. Для их ускорения необходимо повысить температуру.

Стадия, определяющая скорость протекания реакции, называется лимитирующей стадией. Для диффузионно-контролируемых процессов такой стадией является перенос вещества (1-я или 3-я стадии), а кинетически контролируемые процессы лимитируются 2- й стадией. Скорость любого гетерогенного процесса возрастает при увеличении поверхности контакта фаз. Для этого используют измельчение твердой фазы.