Влияние температуры на скорость реакции. Правило Вант-Гоффа (1884 г.) – при повышении температуры на каждые 10оС скорость гомогенной реакции увеличивается в 2- 4 раза

Правило Вант-Гоффа (1884 г.) – при повышении температуры на каждые 10^оС скорость гомогенной реакции увеличивается в 2- 4 раза

V_Т2 = V_Т1. γ ^(Т2-Т1/10)

γ = ~2-4

Зависимость константы скорости реакции от температуры

Уравнение Аррениуса (1889 г.)

lnk =a/T+b

а и b – константы

На основе молекулярно-кинетической теории с учетом энергии активации зависимость константы скорости от температуры выражается другой формой уравнения Аррениуса:

k = Ae^–E/(RT)

А – предэкспоненциальный множитель или фактор частоты (эффективных столкновений молекул).

е – основание натурального логарифма;

Е – энергия активации

Энергия активации – минимальная избыточная (по сравнению со средней) энергия теплового движения, которой должны обладать молекулы для того, чтобы их столкновение могло привести к образованию нового вещества.

С ростом температуры доля молекул, обладающих энергией, равной энергии активации, увеличивается, поэтому растет и скорость реакции.

Величина энергии активации определяется природой реагирующих веществ.

Механизм взаимодействия может быть представлен так:

при столкновении активных молекул происходит разрыв или ослабление связей в молекулах исходных веществ с образованием неустойчивого промежуточного соединения с большим запасом энергии – активированного комплекса, который быстро распадается с образованием продуктов реакции и выделением энергии.

H I H…..I H - I

H I H…..I H - I

исходные переходное продукты

вещества состояние реакции

(активированный

комплекс)

Энергетическая схема реакции

А.К.

И.В. – исходные вещества,

А.К. – активированный комплекс.

П.Р. – продукты реакции,

Е_а,пр Е_а,обр Е_а,пр – энергия активации прямой реакции

И.В. Е_а,пр – энергия активации обратной реакции

П.Р. ∆Н_р = Е_а,пр – Е_а,обр

тепловой

эффект реакции

Катализ

Катализатор – вещество, которое увеличивает скорость реакции, само оставаясь по окончании реакции химически неизменным.

Автокатализ – катализатором является один из продуктов реакции.

катализ

гомогенный гетерогенный

(катализаторы – кислоты, соли, (катализаторы - переходные

основания, часто d-элементов) металлы и их оксиды)

Катализатор не влияет на истинное химическое равновесие, одинаково ускоряя как прямую, так и обратную реакцию, снижая при этом энергию активации как прямой, так и обратной реакции.

I_2(пары)

СH₃СНO_(г) СH₄ + СO_(г) – гомогенный катализ

Al₂O₃

C₂H₅OH C₂H₄ + H₂O - гетерогенный катализ

Дата добавления: 2014-01-06