II. Зависимость скорости реакции от концентраций реагирующих веществ

I. Зависимость скорости реакции от природы реагирующих веществ

Скорость химических реакций

Скорость реакции (n, моль/л×сек) - изменение концентрации вещества в единицу времени.

Пусть с₁ – концентрация какого-либо вещества в момент времени t₁;

с₂ - концентрация этого же вещества в момент времени t₂.

Тогда

.

Так как n постоянно меняется, то обычно берут истинную скорость реакции (т.е. в данный момент времени):

.

Скорость реакции зависит от разных факторов.

Пример:

Железо окисляется до окалины, этот процесс выражается уравнением

3Fe + 2О₂ ® Fe₃O₄

Условия протекания реакции могут быть различными:

а) окисление кислородом воздуха протекает со скоростью n₁;

б) окисление чистым кислородом - со скоростью n₂;

в) окисление озоном - со скоростью n₃.

В случае «в» окисление идет быстрее всего, и для данного примера можно записать ряд: n₃ > n₂ > n₁.

Закон действующих масс - основной закон химической кинетики: скорость химической реакции прямо пропорциональна произведению концентраций реагирующих веществ.

1) Рассмотрим процесс А +В Û С. Чем больше столкновений между молекулами А и В, тем быстрее идет реакция. А столкновений тем больше, чем больше концентрации (с_а и с_B).

Тогда n_{прям реакции} = k₁ с_а с_B и n_{o6p реакции} = k₂ с_с, где

k₁ и k₂ - коэффициенты пропорциональности или константы скорости прямой и обратной реакций (k₁ = n_{прям реакции}, если с_а = с_B = 1 моль/л; k₂ = n_{o6p реакции}, если с_с = 1 моль/л).

2) Для более сложного процесса с участием коэффициентов типа

nA + mB Û pC + qD:

; .

3). Если в реакции участвуют вещества в различном агрегатном состоянии, то в окончательном варианте учитывают только концентрации газообразных веществ (т.к. они несоизмеримо больше, чем концентрации жидких или твердых веществ):

Fe₃O_4(TB) + 4Н_{2 (газ)} Û 3Fe _(TB) + 4Н₂О_(газ)

;

Дата добавления: 2015-05-26