Опорный конспект "Скорость химической реакции. Факторы, влияющие на скорость химической реакции"

Скорость химической реакции v.

v гомогенной реакции определяется изменением количества вещества в единицу времени в единице объема (V):

где ∆ v / V = ∆С (изменение концентрации),

v гетерогенной реакции определяется изменением количества вещества в единицу времени на единице поверхности соприкосновения веществ (S):

где ∆v — изменение количества вещества (реагента или продукта), моль, ∆ t — интервал времени, с, мин.

Факторы, влияющие на v (количество соударе­ний частиц и их эффективность).

1) Природа реагентов: состав, строение = энергия активации Е_а.

Е_а — избыток энергии (по сравнению со средней), необходимый для эффективного соударения реаги­рующих частиц.

• Чем меньше Е_а, тем больше v.

• v_р ионного обмена большая, так как E_а мала.

• v(N₂ + H₂) при о. у. мала, так как Е_а велика.

2) Температура: при ↑ t на каждый 10 °С, v ↑ в 2 — 4 раза (правило Вант-Гоффа). При ↑ t, ↑ количество активных частиц (с E_а) и их эффективных соударе­ний.

3) Концентрация: чем больше, тем чаще про­исходят соударения и v ↑. При постоянной t для реакции

тА + пВ = D, происходящей в одну ста­дию, (закон действующих масс), k — константа скорости, k = v при (C-const твердое вещество и входит в k ).

4) Катализаторы — вещества, которые изменяют

механизм реакции, уменьшают Е_а = v ↑.

• Катализаторы остаются неизменными по оконча­нию реакции.

• Катализ — влияние катализатора на v.

• Реакции в присутствии катализатора каталити­ческие.

Механизм действия катализатора.

• Без К:

• С участием К:

• Ферменты — биологические К, по природе белки.

• Ингибиторы — вещества, которые ↓ v.

5) Для гетерогенных реакций v зависит также:

• от состояния поверхности,

• от характера образующихся продуктов,

• от подвода исходных веществ и отвода продуктов и др.