Под скоростью химической реакции понимают изменение концентрации одного из реагирующих веществ в единицу времени (при неизменном объеме системы).

Скорость химических реакций. Зависимость скорости от природы, концентрации веществ, площади поверхности соприкосновения реагирующих веществ, температуры, катализатора.

Сущность химических реакций сводится к разрыву связей в исходных веществах и возникновению новых связей в продуктах реакции. При этом общее число атомов каждого элемента до и после реакции остается постоянным. Образование связей происходит с выделением, а разрыв связей – с поглощением энергии.

Химические реакции протекают с различными скоростями. Одни из них заканчиваются

за малые доли секунды, другие за минуты, часы, дни. Известны реакции, протекающие в течение нескольких лет, десятилетий и т.д. Одна и та же реакция в разных условиях может протекать с разными скоростями. От скорости хим. реакций в химической промышленности зависит производительность аппаратуры, количество вырабатываемого продукта.

Под скоростью химической реакции понимают изменение концентрации одного из реагирующих веществ в единицу времени (при неизменном объеме системы).

Обычно концентрацию выражают в моль/л, а время в секундах или минутах.

Например, для реакции A + B = D + F за промежуток времени Δt = t₂– t₁ изменение концентрации вещества составит Δc = c₂– c₁ , а средняя скорость реакции v_ср= Δc/Δt

Факторы, влияющие на скорость реакции:

1.Природа реагирующих веществ. Большую роль в этой зависимости играет характер химических связейв соединениях, строение их молекул. Так, для разрыва связей в молекулах H₂ или N₂ требуются высокие энергии, скорость реакции между такими молекулами невелика. Для разрыва связей в сильнополярных молекулах ( H₂O , HCl ) требуется меньше энергии, и скорость реакции значительно выше. Реакции между ионами в растворах протекают практически мгновенно. Еще пример: металлы с одним и тем же веществом – водой – реагируют с разными скоростями.

2.Концентрация веществ. Чем больше концентрация вещества, тем больше число частиц, тем больше вероятность их столкновения, а значит, больше вероятность химического взаимодействия.

Закон действующих масс: скорость химической реакции прямо пропорциональна произведению концентраций реагирующих веществ. Так, для реакции m A + n B = D скорость равна V = k С^m_A Сⁿ_B, где m и n – коэффициенты в уравнении реакции, а k – константа скорости реакции.

Константа скорости не зависит от концентрации, а зависит от природы реагирующих веществ, температуры и катализатора.

3. Площадь поверхности соприкосновения реагирующих веществ. Чем больше поверхность соприкосновения, тем быстрее протекает реакция. Поверхность твердых веществ может быть увеличена путем их измельчения, а растворимых – путем их растворения. Реакции в растворах протекают практически мгновенно.

4.Температура . Приповышении температуры на каждые 10 градусов скорость реакции увеличивается в 2– 4 раза (правило Вант–Гоффа ).

5. Катализатор. Катализатор – вещество, увеличивающее скорость реакции. Катализатор участвует в реакции, но при этом не расходуется. Механизм действия катализатора заключается в том, что с одним из реагирующих веществ катализатор образует промежуточное активное соединение, которое легче реагирует с другим реагирующим веществом, освобождая при этом катализатор. Например:

A + K = AK

AK + B = AB + K , а в результате A + B = AB