Зависимост на скоростта на реакция на концентрацията на реагентите - studopediya

Зависимост на скоростта на реакция на концентрацията на реагентите се определя от закона за действието на масите (формулирани Guldberg и Waage през 1867 г. и независимо от Beketovym през 1865 ..): Оценка на химическа реакция, която се провежда при постоянна температура в хомогенна среда, е пропорционално на произведението от концентрациите на реагентите, степенуване си стехиометрични коефициенти.

Така, реакцията на тип A + 2В = С право на маса действие се изразява както следва:

В това уравнение, [А], и [В] - концентрация на реагентите, и к е постоянна скорост на реакцията, чиято стойност 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.

Пример: напиши експресията на закона за действието на масите за реакцията

така като калциев карбонат, - твърдото вещество, концентрацията на който не се променя по време на реакцията.

Пример за това как да се промени скоростта на реакцията

Ако се намали обемът на реакционния съд 3 пъти?

Решение: да промените силата на звука на скоростта на реакцията се изразява с уравнението

Чрез намаляване на концентрацията на обем на всеки от реагентите се увеличава от 3 пъти. Следователно сега скоростта на реакцията се изразява с уравнението

т.е. Увеличаването на скоростта на реакция от 27 пъти.

Зависимостта от скоростта на реакцията на температурата

Законът на маса действие е валидно при всяка температура, но скоростта се увеличава с постоянна температура и следователно се увеличава скоростта на реакцията.

Увеличението в скоростта на реакция с повишаване на температурата обикновено се характеризира с коефициент на температура, т.е. номер посочва колко пъти скоростта на реакцията се увеличава, тъй като температурата се повишава до 10 °. Тази връзка изразява правило Van't Hoff: когато температурата се повиши от 10 ° скоростта на реакцията се повишава от 2-4 пъти

където к, - константа на скоростта при температура т, KT + 10 - константата на скоростта при температура т + 10 # 947; - коефициент температура, о - скорост на реакцията.

По принцип, ако температурата се е променило от # 916; т, последният уравнението се превръща формата: кт + 10 / KT = VT + 10 / VT = # 947; # 916; т / 10.

Пример: температурата на коефициента на скоростта на реакцията е 2.8. Колко пъти, за да се увеличи скоростта на реакцията чрез повишаване на температура от 20 до 75 ° С?

Решение: защото # 916; Т = 75 ° С-20 ° С = 55 ° С, след това, обозначаващ скоростта на реакцията при 20 ° i75 чрез V и v1 може да напише

v1 / об = 2,8 55 / л 0 = 5 2.8 - 3 = 287.

Скоростта на реакцията ще се увеличи 287 пъти.

Като пример, скоростта на химична реакция е много силно увеличава с температура. Това се дължи на факта, че елементарен акт на химична реакция, не се среща във всеки сблъсък на реагиращите молекули: молекули реагират само (активни молекули), които имат достатъчно енергия, за да се прекъсне или да отслаби връзките в изходните частици и по този начин да се създаде възможност за образуване на нови молекули. Следователно, всяка реакция се характеризира с определена енергийна бариера; за преодоляване на активиране енергия, необходима - някои излишната енергия (в сравнение със средната енергия на молекулите при дадена температура), която трябва да молекули им сблъсък да бъде ефективно, т.е. Това ще доведе до образуването на ново вещество. С повишаване на температурата, броят на активните молекули бързо се увеличава, което води до рязко увеличение на скоростта на реакцията.

Зависимостта от скоростта на реакцията постоянно к от активиране енергия ЕА. (J / мол) се изразява чрез уравнение Арениус

където к - скоростна константа на реакцията, k0 - постоянна стойност, наречена честота фактор, например - на базата на естествени логаритми, R -Gas константа T - абсолютна температура.