Условия, влияющие на скорость химических реакций

Факторы влияющие на скорость хим.реакции.закон действия масс.правила ван- гофа

Скорость химической реакции можно выразить как изменение количества вещества (n, по модулю) в единицу времени (t) — сравните скорость движущегося тела в физике как изменение координат в единицу времени: υ = Δx/Δt. Чтобы скорость не зависела от объема сосуда, в котором протекает реакция, делим выражение на объем реагирующих веществ (v), т.е. получаем изменение количества вещества в единицу времени в единице объема, или изменение концентрации одного из веществ в единицу времени:

1) Скорость реакции зависит от природы реагирующих веществ. Проще говоря, разные вещества реагируют с разной скоростью. Например, цинк бурно реагирует с соляной кислотой, а железо довольно медленно.

2) Скорость реакции тем больше, чем выше концентрация веществ. С сильно разбавленной кислотой цинк будет реагировать значительно дольше.

3) Скорость реакции значительно повышается с повышением температуры. Например, для горения топлива необходимо его поджечь, т.е. повысить температуру. Для многих реакций повышение температуры на 10° C сопровождается увеличением скорости в 2–4 раза.

4) Скорость гетерогенных реакций увеличивается с увеличением поверхности реагирующих веществ. Твердые вещества для этого обычно измельчают. Например, чтобы порошки железа и серы при нагревании вступили в реакцию, железо должно быть в виде мелких опилок.

Обратите внимание, что в данном случае подразумевается формула (1)! Формула (2) выражает скорость на единице площади, следовательно не может зависеть от площади.

5) Скорость реакции зависит от наличия катализаторов или ингибиторов.

Закон действия масс: отношение произведения концентраций продуктов реакции к произведению концентраций исходных веществ, все концентрации в степенях, равных их стехиометрическим коэффициентам, есть постоянная, называемая константой равновесия.

Для mA + nB pC + qD имеем: K =

Для N₂ + 3H₂ 2NH₃ имеем: K =

Константа равновесия - это количественная мера прямой реакции данного уравнения.

К=0 - прямая реакция не идет;

К= - прямая реакция идет до конца.

К>1 - равновесие сдвинуто вправо;

К<1 - равновесие сдвинуто влево.

G для этой же реакции:DКонстанта равновесия реакции К связана с величиной изменения стандартной энергии Гиббса

G = -2,3RTlgK или К = 10DG = -RTlnK или D^{-0,435 DG /RT}

Если К>1, то lgK>G D0 и <0, то есть, если равновесие сдвинуто вправо, то реакция - переход от исходного состояния к равновесному - идет самопроизвольно.

Если К<1, то lgK<G D0 и >0, то есть, если равновесие сдвинуто влево, то реакция самопроизвольно вправо не идет.

ПравилоВант-Гоффа - при повышении температуры на 10° С скорость реакции увеличивается в 2-4 раза.
Это правило является приближенным и применимо лишь для ориентировочной оценки влияния температуры на скорость реакций, протекающих при температурах, близких к комнатной (энергия активации таких реакций 50-150 кДж/моль).

Дата добавления: 2015-04-24