Головна |
У 1867 був встановлений закон діючих мас двома норвезькими хіміками К. Гульдбергом і П. Ваге.
При постійній температурі швидкість хімічної реакції прямо пропорційна добутку концентрацій реагуючих речовин, зведених в деяких ступенях:
А + В + 2D = F + L,
= k · CA· CB· CD2 , (1.5)
де k - коефіцієнт пропорційності, званий константою швидкості даної реакції.
Фізичний сенс константи швидкості полягає в тому, що вона дорівнює швидкості реакції при поодиноких концентраціях реагуючих речовин.
Константа швидкості реакції k залежить від природи реагуючих речовин, температури і каталізатора, але не залежить від концентрації реагуючих речовин. Рівняння (1.4) називається кінетичним рівнянням реакції.
Показники ступенів при концентраціях в кінетичному рівнянні називаються порядками реакції з даного речовини, А їх сума - загальним порядком реакції. Порядки реакції встановлюються експериментально і в більшості випадків не збігаються з стехиометрическими коефіцієнтами рівнянь. Існує зовсім небагато реакцій, де порядок збігається з сумою стехіометричних коефіцієнтів.
N2O5= 2NO2+ 1 / 2O2 = k·C(N2O5) Реакція 1-го порядку
H2 + J2 = 2HJ = k·C(H2) ·C(J2) Реакція 2-го порядку
Cl2 + 2NO = 2NOCl = k·C(Cl2) ·C(NO)2реакція 3-го порядку
Порядок реакції може бути і дробовим. Чому, розглянемо нижче.
H2 + Br2 = 2HBr.
= kCH2CBr2 ?.
Реакції зазвичай йдуть за стадіями, оскільки неможливо уявити собі одночасне зіткнення великого числа молекул.
Припустимо, що якась реакція
A + 2B = C + D.
йде по стадіях:
1) А + В = АВ.
2) АВ + В = C + D.
Тоді, якщо перша реакція йде повільно, а друга швидко, то швидкість визначається першою стадією (поки вона не пройде, не може йти друга), т. Е накопичення частинок АВ. тоді і = k · CA·CB.
Швидкість реакції для послідовних реакцій визначається самою повільною стадією. Звідси відмінність між порядком реакції і стехиометрическими коефіцієнтами. Наприклад, реакція розкладання перекису водню:
2H2O2 = 2H2O + O2.
Насправді, реакція першого порядку, т. К. вона лімітується першою стадією H2O2 = H2O + O, а друга стадія O + O = O2 йде дуже швидко.
Може бути найповільнішої не перша, а друга або інша стадія, і тоді ми отримуємо іноді дробовий порядок, висловлюючи концентрації інтермедіатів (проміжних сполук) через концентрації початкових речовин.
Інша причина розбіжності порядку реакції з сумою стехіометричних коефіцієнтів рівнянь - сталість концентрацій одного або декількох учасників реакції. Наприклад, в реакції омилення ефіру
C2H5COOCH3 + H2O = C2H5OH + CH3COOH.
.
Молекулярність реакції - це число часток, що беруть участь в елементарній реакції. Залежно від молекулярної розрізняють: мономолекулярні, бі-, тримолекулярного реакції.
Швидкість хімічних реакцій | Залежність швидкості реакції від температури
УДК 546 (075.5) | Макрушина, Т. І. | Кінетика гетерогенних реакцій | Гомогенний і гетерогенний каталіз | Механізми хімічних реакцій | хімічна рівновага | Досвід 2. Залежність швидкості реакції від температури | Дослід 4. Вплив каталізатора на швидкість реакції | Досвід 6. Вплив температури на стан рівноваги | Приклади РІШЕННЯ ЗАВДАНЬ |