Скорость химических реакций.

Скорость химической реакции – это изменение количества вещества в единицу времени в единице реакционного пространства.

Реакционным пространством гомогенной реакции, (все вещества находятся в одной фазе) является заполненный реагентами объем. Так как отношение количества вещества к единице объема называется концентрацией С, то скорость гомогенной реакции равна изменению концентрации ( DС) исходных веществ или продуктов реакции во времени ( Dt).

Средняя скорость гомогенной реакции (V_ср) равна:

Зависимость скорости реакции от концентрации реагирующих веществ.

Зависимость скорости реакции aA+bB ® cC+dD

от концентрации описывается кинетическим уравнением реакции.

,

где n_a, n_b - порядки реакции по веществам A и B (сумма показателей степеней

концентраций в кинетическом уравнении),

[ А], [В] - концентрации веществ, моль/л.

Если такая реакция протекает в одну стадию, то порядок реакции равен сумме стехиометрических коэффициентов в уравнении реакции и n_a=a, n_b=b и кинетическое уравнение принимает вид:

V = k× [A]^a× [B]^b

и называется законом действующих масс.

Например, для реакции:

2NO (г) +О₂ (г) ® 2NO₂(г) (1) V₁= k₁× [NO]²× [O₂]

Зависимость скорости реакции от температуры

Зависимость скорости реакции от температуры выражена в правиле Вант-Гоффа: «При повышении температуры на каждые 10⁰С скорость большинства реакций увеличивается в 2-4 раза»:

= g

где V_Т - скорость реакции при температуре Т

V_Т+10 - скорость реакции при температуре на 10 ⁰С выше

g - температурный коэффициент скорости реакции, g = 2¸ 4.

В общем случае, если температура изменилась на DТ⁰C, уравнение принимает вид: = g ^DТ/10

Зависимость скорости реакции от катализатора.

Альтернативным способом повышения скорости реакции является снижение энергии активации с помощью катализатора – вещества, которое изменяет скорость реакции, при этом не изменяясь само по количеству и химическому составу. Катализаторы снижают энергию активации реакции, увеличивая число активных молекул.