Скорость химических реакций 2 — страница 3

  • Просмотров 295
  • Скачиваний 12
  • Размер файла 643
    Кб

называется химической кинетикой. От чего же зависит скорость реакции? В первую очередь – от природы веществ: одни вещества реагируют мгновенно, другие – медленно. Затем – от концентрации реагентов: чем она больше, тем чаще будут сталкиваться частицы. В-третьих, повышение температуры также будет ускорять реакцию: чем выше температура, тем легче частицам образовывать активированный комплекс и преодолеть энергетический барьер.

Для гетерогенных реакций самый важный фактор – площадь контакта реагентов (она напрямую зависит от степени измельчения). Наконец, в присутствии веществ-катализаторов тоже достигается рост скорости реакции. Зависимость скорости реакции от концентрации реагирующих веществ. Чтобы вещества прореагировали, необходимо, чтобы их молекулы столкнулись. Очевидно, что вероятность столкновения молекул прямо пропорциональна

количеству молекул реагентов в единице объема, т.е. молярным концентрациям реагентов. В середине XIX в. (1865 г. – Н.Н. Бекетов, 1867 г. – К. Гульдберг, П. Вааге) был сформулирован основной постулат химической кинетики, называемый также законом действующих масс: скорость химической реакции прямо пропорциональна произведению концентраций реагирующих веществ в степенях, равных коэффициентам перед формулами веществ в

уравнении реакции: υ = k [A]а * [B] b, для реакции aA + bB = cC + dD, где υ – скорость химической реакции; [А] – концентрация вещества А; [В] – концентрация вещества В; k – константа скорости реакции (коэффициент пропорциональности); а и b – коэффициенты в уравнении реакции. Если [А]= [В]= 1 моль/л, то скорость химической реакции (υ) равна константе (k). Константа скорости реакции зависит от природы реагирующих веществ, температуры, но не зависит от

концентрации вещества. Например, напишем кинетическое уравнение для реакции синтеза аммиака N2 (г) + 3 H3 (г) ↔ 2 NH4 (г): υ = k [N2] * [H3] 3. В закон действующих масс не входят концентрации твердых веществ, т. к. реакции с твердыми веществами протекают на их поверхности, где «концентрация» вещества постоянна. Влияние поверхности соприкосновения реагентов на скорость химической реакции Скорость гетерогенной реакции прямо пропорциональна

площади поверхности соприкосновения реагентов. Но в этом определении есть нюансы. Твердые вещества, участвующие в гетерогенной реакции, для увеличения скорости взаимодействия измельчают, чтобы увеличить площадь поверхности частиц. Например, уголь для приготовления пороха растирают в порошок. Жидкость для реакции с газом распыляют в мельчайшие капельки: так, дизельное топливо (смесь углеводородов) впрыскивают в камеру, где