Головна |
Слід підкреслити, що і прості моно-, і бімолекулярні реакції в самостійному або «чистому» вигляді теж зустрічаються нечасто. У більшості випадків вони є складовою частиною так званих складних реакцій, що протікають в декілька стадій і з утворенням проміжних продуктів. Причому кожна зі стадій є простою моно- або бімолекулярний реакцією.
Хімічне рівняння такої складної реакції фіксує лише початковий і кінцевий стани системи, абсолютно не розкриваючи механізму процесу. Стадії складної реакції можуть протікати одночасно (паралельно) або послідовно. При цьому продукти проміжних послідовних стадій зазвичай витрачаються, і в кінцевому стані системи практично не присутні.
Стадіями реакції можуть бути не тільки хімічні процеси, а й фізичні, наприклад: 1) перехід речовини за рахунок дифузії з обсягу газової або рідкої фази до її кордоні, на якій реакція і протікає; 2) перенесення утворилися продуктів взаємодії від поверхні розділу фаз в їх обсяг.
Особливо великий вплив фізичні процеси надають на швидкість протікання гетерогенних реакцій.
При дослідженні складних реакцій користуються принципом незалежності, вважаючи, що кожна зі складових їх простих реакцій протікає незалежно від інших і описується своїм кінетичним рівнянням.
Загальна кінетичне рівняння складної реакції отримують шляхом об'єднання кінетичних рівнянь складових її простих реакцій з урахуванням швидкості їх протікання. У зв'язку з цим таке рівняння часто містить кілька констант швидкостей і показники порядку по кожному з реагентів в ньому можуть не збігатися з стехиометрическими коефіцієнтами, тому вони визначається тільки досвідченим шляхом. Порядок в складних реакціях може виражатися як цілим, так і дробовим числом і навіть бути рівним нулю.
Дробний порядок складної реакції виходить, якщо вона включає в себе кілька лімітують стадій, що протікають з порівнянними швидкостями, але мають різний порядок.
нульовий порядок спостерігається в гетерогенних реакціях, що протікають на твердій фазі. Причому в них швидкість підведення реагентів до місця здійснення реакції більше швидкості їх витрачання.
У реакціях нульового порядку швидкість є постійною величиною, що не залежить від концентрації вихідних речовин, і їх кінетичне рівняння виглядає наступним чином:
u = k
Порядок як простий, так і складної хімічної реакції може не збігатися з її молекулярна, якщо вихідні реагенти взяті в різному співвідношенні, тобто один з них в реакційній системі присутній в значному надлишку. У цьому випадку концентрація даного реагенту при протіканні реакції змінюється незначно і тому вона не впливає на її швидкість.
Так, гідроліз сахарози з утворенням глюкози і фруктози
С12Н22О11 (Р.-р.) + Н2О(Р.-р.) = С6Н12О6 (р.-р.) + З6Н12О6 (р.-р.)
глюкоза фруктоза
зазвичай проходить при великому надлишку води, тому концентрація Н2Про під час реакції не змінюється. Кінетичне рівняння даного процесу має такий вигляд:
u = k · C (C12H22O11)
Таким чином, молекулярної цієї реакції дорівнює 2, а її загальний порядок дорівнює 1.
Дисоціація води. Водневий показник | Теорія кислот і підстав | Визначення буферних систем і їх класифікація | Таким чином, будь-яка кислотно-основна буферна система є рівноважною сумішшю, що складається з донора і акцептора протонів. | Механізм дії буферних систем | буферна ємність | Величина буферної ємності залежить від концентрацій компонентів буферної системи і від їх співвідношення. | Буферні системи людського організму | Кінетика хімічних реакцій | Порядок і молекулярної простих хімічних реакцій |