38. Энергия активации химической реакции. Аналитический и графический метод расчета.

С ростом температуры происходит перераспределение энергии между молекулами так, что резко возрастает число активных молекул, обладающих некоторым избытком энергии (энергией активации). Большая часть поступающей в систему энергии тратится на ослабление внутримолекулярных связей, что и делает молекулы активными. С. Аррениус установил опытным путем зависимость: где к – константа скорости, А и В – индивидуальные постоянные, характерные для данной реакции. (энергия активации, постоянная – 8,31).Графический расчет энергии активации. По опытным данным строят график зависимости от обратной температуры. Если закон выполняется, на графике должна получиться прямая линия. Тангенс угла, образуемого Ох и прямой, Аналитический расчет энергии активации. Полагая, что в небольшом интервале энергия постоянна, можно написать: Энергия активации зависит от температуры. Чем меньше энергия, тем легче идет реакция и тем больше скорость реакции при данной температуре. Реакции с энергией меньше протекают практически мгновенно.

39. Скорость гетерогенной химической реакции. Особенности ее протекания.

Гетерогенные (многофазные) реакции происходят на поверх-ти раздела соприкасающихся фаз. относятся: горение топлива, окисление металлов кислородом, растворение газа в жидкостях.Ск-ть реакций зависит от размеров и состояния поверхности раздела фаз. Гетерогенные процессы многостадийны. Кроме осн-го процесса,обязательны стадии подвода к этой поверх-ти исходных веществ и отвода от нее продуктов реакции.Если определяющей стадией является хим.реакция на поверхности раздела фаз, то процесс описывается законами хим.кинетики Если, как это обычно бывает, наиболее медленно совершается подвод и отвод, то процесс описывается законами диффузии . Повышение темп-ры на каждые 10⁰ увеличивает коэффициент диффузии на 20%, тогда как скорость реакции увеличивается в 2-4 раза.Диффузия оказывает большое влияние на протекание гетерогенных процессов.1й закон диффузии.Масса веществ переносимого путем диффузии в направлении х через перпендикулярную этому направлению площадку, пропорциональна коэффициенту диффузии D, площади S, времени и градиенту концентрации Ск-ть диффузии Знак «-» указывает, что процесс диффузии направлен в сторону понижения концентрации. Е – энергия активации.2й закон диффузии выражает зависимость изменения концентрации в объеме одной из соприкасающихся фаз от времени: Стационарная диффузия. При СД концентрация меняется только с расстоянием (х), от времени – нет. => а – градиент концентрации.

Эффективный путь диффузии. при толщина диффузионного слоя. Ур-е стационарной диффузии. коэффициент массопередачи Ск-ть растворения тв.тела в жидкостях. Поверхность твердого тела – S, концентрация насыщенного раствора - конц-я в объеме раствора - толщина диффузионного слоя - Ск-ть растворения значительно больше ск-ти диффузионного переноса вещества в объем раствора.Кол-во вещества, растворяющегося в единицу времени, - L.Фактически ск-ть процесса k – константа скорости,

Ур-е стационарной диффузии: