Скоростта на химични реакции
Скоростта на реакцията се определя от количеството на материала взаимодейства за единица време за единица обем.
Скоростта на реакцията се определя от количеството на материала взаимодейства за единица време за единица обем.
Ако при постоянен обем и температура, концентрацията на един от реагентите се намалява от С1 до С2 за определен период от време от t1 до t2. скоростта на химична реакция е:
Знакът "-" в дясната страна на уравнението е: течаща поне реакцията (t2-t1)> 0 концентрацията на реагентите намалява (С2 - С1 <0). а так как скорость реакции не может быть отрицательной, перед уравнением ставится знак «-».
Концентрацията е изразена в мол / л, и скоростта - мола / (L · а).
Скоростта на реакцията зависи от:
- Естеството на реагентите;
- На условията, при които се появява (концентрация, температура, присъствието на катализатор).
Природа химикали има ключов ефект върху скоростта на реакцията. (Например, водород реагира с флуор дори при стайна температура, и много енергично, докато взаимодействието с йод - реакция трябва да се провежда при значително нагряване).
Количественото съотношение между реакционната и моларната концентрация на реагентите е описано основен закон на химически кинетика - закона за действието на масите.
Законът за действие на масата. Химическа скорост на реакцията при постоянна температура е пропорционално на произведението от концентрациите на реагентите.
В съответствие със закона на скорост химическа реакция може да бъде представен, както следва:
където к- коефициент не зависи от концентрацията, константата на скоростта на реакция се нарича,
Va и В- константи - скорост на реакцията от порядъка на индекси на реагенти А и Б.
Трябва да се отбележи, че първите параметри порядък Vа и Vб, на реакцията на реагентите никога не са равни стехиометрични коефициенти а и б (изключване може да бъде само в един случай - ако отговорът е елементарен събитие).
За сложни реакции на параметрите на реакцията да не са равни на стехиометрични коефициенти и се определят само експериментално.
Тази връзка е валидна за газове и течности (хомогенна система). Към хетерогенна реакция (включващи твърди вещества) скорост на реакцията също зависи от площта на контакт между реагентите. Всяко увеличение на повърхностната площ се увеличава скоростта на реакцията.
Влиянието на катализатори от скоростта на химична реакция.
Катализатор - вещество, което променя скоростта на химична реакция, но остава непроменена след химическата реакция завърши.
Влиянието на катализатори на скоростта на реакцията се нарича катализа. Когато реагентите и катализатора са в същия агрегат състояние, то тогава е хомогенна катализа. В хетерогенни катализ реактиви и катализатор са в различни състояния агрегация (обикновено катализатор - твърд и реагенти - течно или газообразно състояние).
Механизмът на действие на катализатори (опростен).
В хода на химическа реакция, катализирана от образуването на междинни продукти (образуването на връзката между катализатора и реагент реакция).
Реакция без катализатор е много бавен и когато се добавят към катализатора К взаимодейства с един от изходните материали (например, а) образуване на много крехка и реактивоспособно междинно съединение АК:
Това междинно съединение взаимодейства с друг изходен материал V. образуване на крайния продукт и катализаторът от АВ в първоначалния си вид:
Катализаторът може да участва в реакцията на безкраен брой пъти. Но трябва да се отбележи, че в реакциите могат да присъстват съединения понижаващи активността на катализатора. Такива вещества се наричат каталитични отрови. и самия процес - отравяне.