реактивност вещества

Химически кинетика - раздел химия проучвания закономерности на физико-химични процеси в механизмите време и взаимодействия на атомно и молекулно ниво. Химически кинетика предвид зависимостта на скоростта на химическата реакция на концентрацията на реагентите, температури, течни свойства, електромагнитно лъчение и други фактори.

Скоростта на реакцията (V) - промяната на концентрацията (С) на реагентите и реакционните продукти в единица време аудио (# 964) в единица обем на системата (за хомогенна реакция) или на единица площ на интерфейс (за хетерогенна реакция).

Зависимостта от скоростта на химична реакция от концентрацията на реагентите е лесно да се разбере молекулярната основа на кинетичните характеристики. Молекулите на газовете, движещи се в различни посоки с доста висока скорост, неминуемо трябва да отговарят, се сблъскват една с друга. Взаимодействията между молекули очевидно могат да се появят само когато те се сблъскват следователно повече молекули ще се сблъскат, толкова по-бързо превръщане на изходните материали да отиде в новата и по-голяма скоростта на реакцията.

С Guldberg и P. Waage през 1867 г. формулира закона за действието на масите: при постоянна температура, скоростта на химична реакция е пряко пропорционална на продукта от концентрациите на реагентите.

Скорост хомогенна химична реакция, измерена чрез промяната в концентрацията на реагентите за единица време. По този начин, за хомогенна реакция на тип A + 2В → АВ2 право на маса действие се изразява както следва:

където [А] и [В] - концентрация въвеждане на реагенти, к - скоростта константа, която зависи от естеството на реагентите.

Когато хетерогенни реакции концентрацията на вещества, които са в твърда фаза, обикновено не се променят по време на реакцията и следователно не са включени в уравнението на закона за действието на масите.

Скоростта на реакцията в непрекъснато намалява с течение на времето, така че да взаимодейства вещество постепенно се консумира и концентрацията им намалява. Затова се говори за скоростта на реакция, винаги да се има предвид скоростта в момента, т.е. количеството вещество, което ще се подлага на конверсия, ако е активна в момента, концентрацията се поддържа изкуствено за определен период от време.

Зависимостта на температура на скорост химическа реакция се изразява чрез правилото Van't Hoff: увеличава 2-4 пъти, когато температурата се повишава от 10 ° С скоростта на повечето реакции.

Съотношението на константата на скоростта при температура т + 10 ° С до постоянна температура Т се нарича температурен коефициент на скорост (# 947).

По принцип, ако температурата се е променило от # 8710 Т °, уравнението на скорост на реакцията в сравнение с температурата се дава от:

По този начин, ако температурата на съотношението на скоростта на реакцията е 3, а след това, в колко увеличава скоростта реакция с повишаване на температурата от 20 до 60 ° С? като # 8710; т = 60-20 = 40 ° С, след това, обозначаващ скоростта на реакцията, съответно при 20 и 60 ° С съответно и чрез V V ". Ние можем да напише промяната на скоростта на реакция: V '/ V = ​​3 40/10 = 3 4 = 81 пъти.

Силното увеличение на скоростта на реакция с повишаване на температурата поради рязко увеличение на броя на активните частици и броя на активните сблъсъци.

Зависимостта от скоростта на химична реакция чрез присъствието на катализа инхибитори серпентини и - вещества, които променят скоростта на реакцията, но самата реакция остава химически непроменено състояние и не се консумира. Вещества, които ускоряват реакцията, наречени катализатори. и забавяне - инхибитори. Понякога използването на катализатори може да се увеличи скоростта на реакцията на 1000 пъти или повече.

скорост на промяна на химическа реакция в присъствието на катализатори - катализ. увеличава скоростта реакция в присъствието на катализатор, във връзка с намаляване АКТИ-новация реакцията на енергия чрез образуване на нестабилни междинни съединения - активни комплекси. Процесът на достигане до образуване на активен комплекс е кинетично по-благоприятно, тъй като Това изисква по-малко енергия.

Често един от продуктите на реакцията е катализатор за ускоряване на реакцията. Този вид реакция, наречена автокаталитичното. Например, естери на киселини, образувани по време на хидролиза, за да катализират хидролизата. за скорост време на автокаталитични реакции (индукция период) е малък, но като натрупването на продукта - катализатора се увеличава, достига максимум и след това намалява поради изчерпване на изходния материал. В тези реакции могат да поток явления на самоорганизация, което води до образуването на пространствени и пространствено-временна разсейване структури.

Отличителна пример на автокаталитично процес е хомогенна периодично окисляване химична реакция на лимонена киселина със смес от калиев бромат KVrO3 сулфат и церий Ce (SO4) 2. отворен и химици изследвани български Belousov и Zhibotinskim в 1951грам смес от тези вещества, разтворени в разредена сярна киселина дава редукция церий. Ce 4+ (синьо) → Ce 3+ (червено), и след това свободен бром йон консумира (действа като инхибитор на окисляване на церий), прото кае обратната реакция на окисление: Ce 3+ → Ce 4+. Резултатът е една система, която е перфектна периодичност променя цвета си от син в червен и обратно. Тези колебания могат да бъдат считани за химически часовници, а като самата система за самоорганизиране. Като се започне от определен момент броят на трептения на системата, нередности концентрация възникнат спонтанно и образуват стабилни червени и сини слоеве.