Тема 6. Хімічна кінетика

Розділ хімії, що вивчає швидкість перебігу різних хімічних реакцій, називається хімічною кінетикою. Одним з основних понять хімічної кінетики – є швидкість хімічної реакції.

Швидкість гомогенної реакції визначається зміною кількості будь-якої з вихідних речовин або кінцевих продуктів реакції за одиницю часу, віднесену до одиниці об'єму

v = (1/V) dn/dt

де V – об'єм, n – кількість речовини, t – час.

Враховуючи, що n/V = c, для гомогенних реакцій можна записати так:

v = dс/dt

Швидкість гомогенної реакції визначається зміною концентрації будь-якої з вихідних речовин або кінцевих продуктів реакції за одиницю часу

Швидкість хімічної реакції залежить від природи реагуючих речовин, їх концентрації, температури, а також від наявності каталізатора тощо.

Закон дії мас:

Швидкість хімічної реакції за сталої температури прямо пропорційна добутку концентрацій реагуючих речовин у ступенях, що дорівнюють їхнім стехіометричним коефіцієнтам.

Для реакції:

аА + вВ = продукти,

(де а і в стехіометричні коефіцієнти),

швидкість реакції описується кінетичним рівнянням:

v = k c^a_A c^b_B ,

де, k—коефіцієнт пропорційності, що називається константою швидкості реакції. Константа швидкості реакції не залежить від концентрацій реагуючих речовин, але залежить від природи речовин, наявності каталізатора і температури. Константа швидкості відповідає швидкості реакції при концентрацій реагуючих речовин, що дорівнюють 1 моль/л. (Якщо С=1, то v = k)

Закон дії мас справедливий для простіших реакцій. Для складних (багатостадійних) реакцій покажчики ступеня не дорівнюють стехіометричним коефіцієнтам, їх треба визначати експериментально. В такому випадку визначені покажчики ступеня називають порядком реакції.

Приклад 13.

Як зміниться швидкість реакції 2H₂ + O₂= 2H₂O, якщо тиск в системі збільшити у два рази?

Розв'язання.

Для газів концентрація речовин прямо пропорційна до тиску. Згідно з законом діючих мас V = k ´ С(H₂) ² ´ С(O₂).

Позначимо початкові концентрації водню - a; кисню - b.

V₁ = k ´ а²´ b.

Після збільшення тиску в два рази концентрація водню буде - 2а; кисню - 2b.

V₂= k ´ (2а)²´ (2b) = 8kа²b. V₂/V₁= 8kа²b/kа²b = 8,

тобто швидкість зросте у 8 разів.

ПравилоВант-Гоффа:

Читайте також:

<== попередня сторінка	\|	наступна сторінка ==>
Неможливий самочинний перехід тепла від більш холодного тіла до більш теплого	\|	При підвищенні температури системи на кожні 10 градусів швидкість більшості реакцій зростає в 2—4 рази.

Не знайшли потрібну інформацію? Скористайтесь пошуком google:

Генерація сторінки за: 0.004 сек.