V. Химическая кинетика и химическое равновесие

Раздел химии, изучающий скорость химических реакций и её зависимость от различных факторов, называется химической кинетикой.

Системав химии — рассматриваемое вещество или совокупность веществ.

Фаза- часть системы, которая отделена от других частей поверхностью раздела.

Системы, состоящие из одной фазы, называются гомогенными, или однородными(газовые смеси, растворы).

Системы, состоящие из двух или нескольких фаз, называются гетерогенными, или неоднородными(газ + твёрдое вещество, жидкость + твёрдое вещество).

Скоростью химической реакцииназывается число элементарных актов, происходящих в единицу времени в единице объёма (гомогенные реакции) или на единице поверхности (гетерогенные реакции).

Количественно скорость реакции обычно характеризуют изменением концентрации какого-либо из исходных или конечных продуктов реакции в единицу времени.

Скорость реакции зависит от природы реагирующих веществ и условий протекания реакции: концентрации, температуры, присутствия катализаторов, а также от некоторых других факторов (от давления - для газовых реакций, от измельчения - для твёрдых веществ, от радиоактивного облучения).

Количественно зависимость скорости реакции от концентрации реагирующих веществ выражается законом действия (действующих) масс


(1867 г.): скорость химической реакции прямо пропорциональна произведению концентраций реагирующих веществ, взятых в их стехиометрических коэффициентах. Например, для реакции

аА + bВ = сС + dD скорость реакции в соответствии с законом действующих масс равна

v = k[A]a-[B]b

где [А] и [В] - концентрации исходных веществ; k - константа скорости реакции, которая зависит от природы реагирующих веществ, температуры и от присутствия катализаторов, но не зависит от концентраций веществ.

Зависимость скорости реакции от температуры выражается правилом Вант-Гоффа:при повышении температуры на 10 °С скорость большинства химических реакций увеличивается в 2 - 4 раза:

vt2 = vt1·γ(t1-t2)/10

где vt1 , vt2 - скорости реакции соответственно при t1 - начальная температура и t2 - конечная температура; γ- температурный коэффициент скорости реакции.

Избыточная энергия, которой должны обладать молекулы для того, чтобы их столкновение могло привести к образованию нового вещества, называется энергией активации.

Зависимость константы скорости реакции от энергии активации выражается уравнением Аррениуса:

k =A • е(-Eакт /RT)

где А — постоянная, не зависящая от температуры; Еакт — энергия активации; R - универсальная газовая постоянная; е - основание натуральных логарифмов (е=2,718...); Т- абсолютная температура, К.

Катализаторы- вещества, увеличивающие скорость реакции, но сами при этом не расходующиеся. Ингибиторы— вещества, замедляющие скорость реакции, но сами при этом не расходующиеся.

Явление изменения скорости реакции в присутствии катализаторов называется катализом.

Реакции, протекающие с участием катализаторов, называются каталитическими реакциями.

Гомогенные катализаторынаходятся в одном и том же агрегатном состоянии, что и реагенты. Гетерогенные катализаторынаходятся в ином агрегатном состоянии, чем реагенты.

Химические реакции, протекающие при данных условиях во взаимно противоположных направлениях, называют обратимыми.

Состояние системы, при котором скорость прямой реакции равна скорости обратной реакции, называют химическим равновесием.

 


Принцип Ле Шателье.При изменении внешних условий химическое равновесие смещается в сторону той реакции (прямой или обратной), которая ослабляет это внешнее воздействие.

На смещение равновесия оказывают влияние различные факторы.

Влияние температуры: при повышении температуры химическое равновесие смещается в сторону эндотермической реакции.

Влияние давления: при повышении давления химическое равновесие смещается в сторону уменьшения числа молекул газов.

Влияние концентрации: при увеличении концентрации какого-либо из веществ, участвующих в реакции, химическое равновесие смещается в сторону расхода этого вещества.









Дата добавления: 2016-01-18; просмотров: 684; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ


Поиск по сайту:

При помощи поиска вы сможете найти нужную вам информацию, введите в поисковое поле ключевые слова и изучайте нужную вам информацию.

Поделитесь с друзьями:

Если вам понравился данный ресурс вы можете рассказать о нем друзьям. Сделать это можно через соц. кнопки выше.
helpiks.org - Хелпикс.Орг - 2014-2020 год. Материал сайта представляется для ознакомительного и учебного использования. | Поддержка
Генерация страницы за: 0.008 сек.