Скорость химических реакций 2 — страница 2

  • Просмотров 297
  • Скачиваний 12
  • Размер файла 643
    Кб

Другим примером гомогенной системы может служить раствор нескольких веществ в одном растворителе. В каж­дом из этих двух случаев система состоит только из одной фазы: из газовой фазы в первом примере и из водного раствора во втором. В качестве примеров гетерогенных систем можно привести сле­дующие системы: вода со льдом, насыщенный раствор с осадком, уголь и сера в атмосфере воздуха. В последнем случае система состоит из

трех фаз: двух твердых и одной газовой. Если реакция протекает в гомогенной системе, то она идет во всем объеме этой системы. Если реакция протекает между веществами, образующими гетерогенную систему, то она может идти только на поверхности раздела фаз, образующих систему. Например, растворение металла в кислоте может протекать только на поверхности металла, потому что толь­ко здесь соприкасаются друг с другом оба

реагирующие вещества. В связи с этим скорость гомогенной реакции и скорость гетеро­генной реакции определяются различно. Скоростью гомогенной реакции называется количество веще­ства, вступающего в реакцию или образующегося при реакции за единицу времени в единице объема системы. Скоростью гетерогенной реакции называется количество веще­ства, вступающего в реакцию или образующегося при реакции за единицу времени на

единице площади поверхности фазы. Оба эти определения можно записать в математической форме. Введем обозначения: Vгомог — скорость реакции в гомогенной си­стеме; Vгетерог — скорость реакции в гетерогенной системе; п — чис­ло молей какого-либо из получающихся при реакции веществ; V — объем системы; t — время; S — площадь поверхности фазы, на которой протекает реакция; Δ — знак приращения (Δп = п2 — п1; Δt= t2— t1). Тогда: Vгомог = Δп /(

V Δt) ; Vгетерог= Δп(S Δt) Первое из этих уравнений можно упростить. Отношение коли­чества вещества (п) к объему (V) системы представляет собою молярную концентрацию (С) данного вещества: п|V = С, откуда Δп|V =Δ С и окончательно: Vгомог = Δ С/ Δt Последнее уравнение является математическим выражением другого определения скорости реакции в гомогенной системе: ско­ростью реакции в гомогенной системе называется изменение концентрации

какого-либо из веществ, вступающих в реакцию или образующихся при реакции, происходящее за единицу времени. Как уже говорилось, при практическом использовании хими­ческих реакций весьма важно знать, с какой скоростью будет протекать данная реакция в тех или иных условиях, и как нужно изменить эти условия для того, чтобы реакция протекала с тре­буемой скоростью. Раздел химии, изучающий скорости химических реакций,