Короткі теоретичні відомості. Найважливішим поняттям хімічної кінетики є швидкість хімічної реакції, тобто зміна концентрації вихідних речовин або продуктів реакції за одиницю часу:

Найважливішим поняттям хімічної кінетики є швидкість хімічної реакції, тобто зміна концентрації вихідних речовин або продуктів реакції за одиницю часу:

V = ,

а середня швидкість за проміжок часу Dt розраховується як

V» - = + .

Швидкість хімічної реакції залежить від концентрації реагуючих речовин згідно з законом діючих мас: у кожний момент часу швидкість реакції пропорційна добутку концентрацій реагуючих речовин, які взято в степенях, рівних стехіометричним коефіцієнтам, що стоять у рівнянні хімічної реакції перед цими речовинами. Наприклад, для процесу взаємодії газоподібних речовин

2SO₂ + O₂ Û 2SO₃; D Н < 0 (для прямої реакції)

швидкості прямої та зворотної реакцій у деякий момент часу будуть дорівнювати:

= (С (SO₂))² С (O₂);

= (С (SO₃))²,

де С (Х_і) – концентрації речовин, k – коефіцієнт пропорційності – константа швидкості хімічної реакції, тобто швидкість при одиничних молярних концентраціях усіх речовин (1 моль/л).Потрібно вміти розраховувати зміни швидкостей реакцій при зміні концентрацій або змінах тиску й об’єму системи.

Приклад 1. Як зміняться швидкості наведених вище реакцій при збільшенні тиску в два рази?

Розв’язання. При збільшенні тиску в системі вдвічі концентрації всіх газів збільшаться також у два рази, що приведе до збільшення швидкостей обох реакцій:

= (2 С (SO₂))²×(2 С (O₂)), / = 8;

= (2 С (SO₃))², / = 4.

Таким чином, швидкість прямої реакції зросте у вісім разів, а зворотної – у чотири рази.

Потрібно знати, що для гетерогенних реакцій, які перебігають на поверхні твердих речовин (на відміну від гомогенних, які перебігають в усьому об’ємі), концентрації останніх незмінні і тому відсутні у виразах швидкостей, тому що кількість реагуючих частинок на одиницю площі поверхні не змінюється у ході реакції.

Залежність швидкості реакції від температури можна описати простим наближеним правилом Вант-Гоффа:

= g ,

де g - температурний коефіцієнт реакції, який показує, у скільки разів збільшується швидкість реакції з підвищенням температури на кожні 10°.

Приклад 2. Для якоїсь реакції g =3, а зміна температури D t = 30 °С. Як зміниться при цьому швидкість реакції?

Дата добавления: 2015-05-24