Скорость химических реакций. Со скоростью химических реакций связаны представления о превращении веществ, а также экономическая эффективность их получения в промышленных масштабах

Со скоростью химических реакций связаны представления о превращении веществ, а также экономическая эффективность их получения в промышленных масштабах. Учение о скоростях и механизмах химических реакций называется химической кине­тикой.

При этом безразлично, о каком участвующем в реакции веще­стве идет речь: все они связаны между собой уравнением реакции, и по изменению концентрации одного из веществ можно судить о соответствующих изменениях концентраций всех остальных.

Рассмотрим в общем виде скорость реакции, протекающей по уравнению

A+B=C+D

По мере расходования вещества А скорость реакции уменьша­ется. Отсюда следует, что скорость реакции может быть определе­на лишь для некоторого промежутка времени. Так как концент­рация вещества А в момент времени t₁ измеряется величиной c₁ а в момент времени t₂ — величиной с₂ , то за промежуток времени Dt=t₂-t₁ изменение концентрации вещества составит Dс=с₂-с₁, откуда определится средняя скорость реакции (v^{^}):

Знак минус ставится потому, что, несмотря на убывание кон­центрации вещества А и, следовательно, на отрицательное значе­ние разности с₂-c₁ скорость реакции может быть только поло­жительной величиной. Можно также следить за изменением концентрации одного из продуктов реакции — веществ С или D;

она в ходе реакции будет возрастать, и поэтому в правой части уравнения нужно поставить знак плюс.

Обычно концентрацию выражают в моль/л, а время — в се­кундах или минутах. Если, например, исходная концентрация одного из реагирующих веществ составляла 1 моль/л, а через 4 с от начала реакции она стала 0,6 моль/л, то средняя скорость реакции будет равна -(0,6-1)/4=0,1 моль/(л•с).

Поскольку скорость реакции все время изменяется, то в хи­мической кинетике рассматривают только истинную скорость реакции v, т.е. скорость в данный момент времени.