Закон действующих масс. Правило Вант-Гоффа. Уравнение Аррениуса

Рассмотрим реакцию, протекающую по уравнению

a A + bB → продукты

Чтобы осуществилось данное взаимодействие, молекулы веществ А и В должны столкнуться, при этом их суммарная энергия должна превышать среднюю энергию всех молекул на величину энергии активации. Доля таких молекул будет пропорциональна вероятности их столкновения. А эта вероятность, как вероятность сложного события, пропорциональна произведению вероятностей двух событий Л и В, т.е. что молекулы А и В одновременно окажутся в данной точке реакционного пространства Р(АВ) = Р(А)Р(В).

С другой стороны, вероятности Р(А) и Р(В) пропорциональны числу молекул А и В, т.е. пропорциональны их концентрации. Следовательно, вероятность одновременного присутствия молекул А и В в одной и той же точке будет пропорциональна произведению их концентраций.

Таким образом, скорость химической реакции пропорциональна произведению концентраций реагирующих веществ - закон действующих масс.

Для указанной реакции этот закон примет следующий вид:

v_х.р = к С^a_AC^b_B или v_х.р = к [A]^a [B]^b,

где С_А и С_В - концентрации реагирующих веществ А и В соответственно; а и b - их стехиометрические коэффициенты; к - константа скорости реакции, численно равная скорости химической реакции, когда концентрации реагирующих веществ равны одному моль на литр, либо их произведение равно единице.

Константа скорости реакции уже не зависит от концентрации реагирующих веществ, но зависит от температуры и присутствия катализаторов.

Уравнение называется кинетическим уравнением реакции. Показатели а и b называются порядками реакции по веществам А и В соответственно. Их сумма (a + b) называется общим или суммарным порядком реакции.

Закон действующих масс установлен в 1867г. норвежескими химиками Гульдбергом и Вааге.

Дата добавления: 2013-12-12