Раздел 5. Химическая кинетика. Катализ. Химическое равновесие

5.1. Химическая кинетика

Химическая кинетика. Учение о скоростях и механизмах химических реакций. Основными вопросами химической кинети-ки являются: установление факторов, влияющих на скорость хи­мической реакции, изучение типа и строения промежуточных со-единений (активированных комплексов), определяющих реак-ционный процесс.

Реакционная способность. Характеристика химической ак-тивности вещества, определяющая его возможность вступать в различные химические взаимодействия. Зависит от структуры и электронного строения вещества, его агрегатного состояния, при-роды продуктов реакции, условий ее протекания. Определяется также термодинамическими параметрами образующихся в про-цессе реакции веществ и кинетикой (скоростью) протекания раз-личных стадий химической реакции. Употребляя термин реакцион-ная способность следует пояснять, с каких позиций она рассмат-ривается: с термодинамических или с кинетических. Если реакци-онная способность рассматривается с термодинамических позиций, то принято использовать термин “стабильный” и соответственно “нестабильный”. Если говорится о реакционной способности с по-зиций кинетики, то используется термин “инертный”, “неактив-ный” и соответственно “лабильный” или “активный”.

Скорость химической реакции, скорость реакции. Число элементарных актов взаимодействия за единицу времени в еди-нице объема или на единице поверхности системы. Скорость хи-мической реакции определяют по изменению количества одно-го из реагирующих веществ или продуктов реакции за единицу времени, в единице объема системы

моль моль

где v — скорость реакции, _м3 × _с или л × с ; V— объем системы, _М³ или л; Dn- изменение количества вещества, моль; Dt- про-межуток времени, с.

Отношение количества вещества (n) к объему систе­n (V) называется молярной концентрацией (с). Так как

^ = c,^Т°

V v^cp =± _D t

где v - средняя скорость реакции. Определяемая таким образом скорость является средней скоростью реакции в данном интервале времени в гомогенной системе (гомогенной среде) при постоянном объеме данной системы.

Среднюю скорость можно определить как отношение из­менения молярной концентрации реагента к промежутку време-ни, за который произошло это изменение.

моль

Dt

Dc c₂-c₁ v = ± = ±

л× с

где с₁- концентрация вещества в момент времени t₁, c₂— концентрация вещества в момент времени t₂, (t>t).

Скорость реакции всегда положительна, Dc (изменение концентрации) имеет положительный знак для продуктов и от-рицательный для реагентов (рис. 36).

1.
5	\	реагент
J
с
§	\
fc,	^" "л
тра	-ad	\
г
£
1С,	*...;..	/S^^^
м	'*-	-**—>:	—►