Швидкості та константи швидкості. Хімічна кінетика. Закон дії мас. Порядок реакції. Молекулярність. Каталітичні реакції. Фотохімічні реакції

Хімічна кінетика — розділ хімії, що вивчає швидкість хімічних процесів. Ця наука включає в себе вивчення впливу різних експериментальних умов на швидкість хімічних реакцій та досліджує їх механізми, що включає в себе знаходження також і характеризацію перехідного стану.

Швидкість хімічної реакції. Інтенсивність проходження хімічних реакцій визначається швидкістю, тобто зміною концентрації реагуючої речовини або продукту реакції за одиницю часу.

Зако́н ді́ючих мас. Наприклад, при хімічній реакції з вихідними реагентами A та B і продуктами реакції С та D, формула якої має вигляд

A + B = C + D,

закон діючих мас записується:

.

Порядок реакції та молекулярність. Молекулярність реакцій визначають кількістю молекул, які взаємодіють між собою і тим обусловлюють хімічне перетворення.

Мономолекулярні реакції — реакції розкладу, наприклад, розклад молекули йоду на атоми. Коли ж проходження реакції визначається взаємодією двох молекул реагуючих речовин, то така реакція нанивається бімолекулярною.

Здебільшого бувають мономолекулярні, бімолекулярні та тримолекулярні реакції. Оскільки одночасне зіткнення великої кількості молекул малоймовірне, то реакції, в яких бере участь більше трьох молекул реачуючих речовин, відбуваються через кілька бімолекулярних або тримолекулярних стадій реакцій. Тому практично нема реакцій з вищою молекулярністю, ніж три.

Порядок реації визначають сумою показників степені концентрації у виразі закону діючих мас. Отже, порядок і молекулярність реакції не завжди збігаються.

Каталітичні реакції. Каталітичні реакції дуже поширені в природі. Швидкість всіх біохімічних процесів регулюється біологічними каталізаторами – ферментами. Більшість хімічних виробництв також використовують каталітичні процеси. Зокрема до низ відносяться виробництво сірчаної кислоти, синтез аміаку, окислення аміаку до азотної кислоти, реакції гідрогенізації, полімеризаціх і т.д. Каталізатори застосовують у виробництві лікарських речовин. Розрізняють три види: гомогенний каталіз, гетерогенний та мікрогетерогенний.

A+B – C

A+K – AK

AK+B – C+K

Фотохімічних реакції (ФХР) – це реакції, що відбуваються тільки під дією світла чи ультрафіолетового проміння (причина: хімічно активними стають неактивні у звичайних обставинах атоми). Фотохімія — галузь хімічної науки, яка вивчає реакції, що відбуваються під дією світлової радіації. Ефективність фотохімічних реакцій визначають квантовим виходом: γ=число молекул продукту реакції/число поглинутих квантів

До числа найважливіших фотохімічних реакцій, які мають практичне значення, відносять реакції утворення озону з молекулярного кисню під дією ультрафіолетової радіації Сонця:

O₂ + hυ → O₂^* + O₂ → O₃ + O.

Озон, що утворюється, поглинає ультрафіолетову радіацію Сонця в області 250—260 нм, яка згубно діє на живі організми. До другої важливої фотохімічної реакції відносять реакцію виділення кисню і асиміляція двоокису вуглецю в процесі фотосинтезу. Фотохімічне розкладання броміду срібла лежить в основі фотографічного процесу.

Дата добавления: 2015-05-24