Rata reacțiilor chimice
Viteza de reacție este determinată de cantitatea de material reacționat pe unitatea de timp pe unitatea de volum.
Viteza de reacție este determinată de cantitatea de material reacționat pe unitatea de timp pe unitatea de volum.
Dacă la volum constant și temperatură, concentrația unuia dintre reactanți este scăzut de la c1 la c2 pentru o anumită perioadă de timp de la t1 la t2. viteza de reacție chimică este:
Semnul „-“ în partea dreaptă a ecuației este: care curge cel puțin reacția (t2-t1)> 0 concentrația reactanților descreste (c2 - c1 <0). а так как скорость реакции не может быть отрицательной, перед уравнением ставится знак «-».
Concentrația este exprimată în mol / l, iar viteza - mol / (L · s).
Viteza de reacție depinde de:
- Natura reactanților;
- Privind condițiile în care aceasta este prezentă (concentrația, temperatura, prezența unui catalizator).
produse chimice Natura are un efect cheie asupra ratei de reacție. (De exemplu, hidrogenul reacționează cu fluor, chiar la temperatura camerei, și foarte puternic, în timp ce interacțiunea cu iod - o reacție trebuie realizată la încălzire considerabilă).
Relația cantitativă dintre viteza de reacție și concentrația molară a reactanților este descris drept bază de cinetica chimică - legea acțiunii de masă.
Legea acțiunii de masă. Rata de reacție chimică la temperatură constantă este proporțională cu produsul dintre concentrațiile reactanților.
În conformitate cu legea vitezei de reacție chimică poate fi reprezentată după cum urmează:
în care coeficientul de k- este independentă de concentrația, constanta vitezei de reacție se numește,
Constantele vA și vB- - viteza de reacție de ordinul a indicilor de reactivi A și B.
Trebuie remarcat faptul că primii parametri și viteză de ordinul vA vB reacției dintre reactanți nu sunt niciodată egali coeficienți stoichiometrice a și b (excludere poate fi numai într-un singur caz - în cazul în care răspunsul este un eveniment elementar).
Pentru reacțiile complexe ale parametrilor de ordine de reacție nu sunt egale cu coeficienții stoichiometrice și se determină numai experimental.
Această relație este valabilă pentru gaze și lichide (sistem omogen). La reacție heterogenă (implicând solide) viteza de reacție depinde, de asemenea, pe suprafața de contact dintre reactanți. Orice creștere a ariei suprafeței crește viteza de reacție.
Influența catalizatorilor asupra vitezei de reacție chimică.
Catalizator - o substanță care se modifică viteza unei reacții chimice, dar rămâne neschimbat după terminarea reacției chimice.
Influența catalizatorilor asupra vitezei de reacție se numește catalizei. Când reactanții și catalizatorul sunt în aceeași stare agregată, atunci este o cataliză omogenă. In reactivii cataliza heterogena și catalizator sunt în diferite stări de agregare (în mod tipic, un catalizator - un solid și reactivi - un lichid sau gazos).
Mecanismul de acțiune al catalizatorilor (simplificate).
În cursul unei reacții chimice catalizate prin formarea produselor intermediare (formarea legăturii dintre catalizator și reactivul de reacție).
Reacție fără catalizator este foarte lentă și atunci când este adăugat catalizatorul K este reacționat cu una dintre materiile prime (de exemplu, A), care formează o foarte fragilă și reactivă AK intermediar:
Acest intermediar este reacționat cu formarea produsului final și catalizatorul din AB în forma sa inițială cealaltă V. Materia primă:
Catalizatorul poate participa la reacția unui număr infinit de ori. Dar trebuie remarcat faptul că în reacțiile pot fi prezenți compuși care scad activitatea catalizatorului. Astfel de substanțe sunt numite otrăvuri catalitice. iar procesul in sine - intoxicare.