АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомДругоеЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция

СКОРОСТЬ ХИМИЧЕСКОЙ РЕАКЦИИ

Читайте также:
  1. I. Реакции сернистых соединений
  2. II. Реакции азотных соединений
  3. III. Реакции кислородосодержащих соединений
  4. V – скорость буксировки, м/с.
  5. V – скорость жидкости.
  6. V — скорость судна, м/с.
  7. V2: Ядерные реакции
  8. А) Реакции, характерные для невроза страха..
  9. А) скорость коагуляции
  10. Алгоритм составления уравнения химической реакции
  11. Аллергические реакции 4 – ого типа( ГЗТ, клеточно - опосредованные).
  12. Аллергические реакции, развивающиеся по I типу гиперчувствительности

Скорость химической реакции определяется изменением концентрации реагирующих веществ в единицу времени.

Если реакция гетерогенная, то скорость измеряется количеством ве­щества системы, вступающего в реакцию или образующегося в результате реакции за единицу времени на единицу поверхности раздела фаз:

 

где = - - и количество реагирующего вещества в момент времени и ; Δt= - ; S - площадь поверхности.

Скорость гомогенных реакций измеряется количеством вещества си­стемы, вступающего в реакцию или образующегося в результате реакции за единицу времени на единицу объема:

 

 

Так как /v - молярная концентрация С, а - её изменение С, то средняя

скорость за отрезок времени равна отношению C / . Если стремит­ся к нулю, то в пределе средняя скорость становится скоростью в данный момент времени или истинной скоростью , которая равна производной от концентрации по времени:

 

 

Знак определяется направлением уменьшения концентрации вещества; плюс означает ее увеличение, а минус - уменьшение. Скорость химической реакции зависит от:

1 ) природы реагирующих веществ; 2) условий, при которых протекает ре­акция, - концентраций реагирующих веществ, температуры, давления (для газов), облучение квантами света и др., 3) присутствия катализаторов.

Зависимость скорости реакции от концентрации дается законом дей­ствующих масс: скорость химической реакции прямо пропорциональна произведению концентрации реагирующих веществ, возведенных в степени их стехиометрическим коэффициентом. Для реакции mA+nВ=АmВn скорость химической реакции выражается равенством = . где -скорость реакции, [А], [В] - молярные концентрации реагирующих веществ, m, n - стехиометрические коэффициен­ты, - константа скорости реакции, числено равная скорости реакции, ког­да произведение концентраций реагирующих веществ равно единице.

Закон действия масс применим только к гомогенным системам. В слу­чае гетерогенных систем в выражение скорости реакции войдут лишь кон­центрации газообразных или растворенных веществ. Реакции с участием твёрдых тел протекают лишь по поверхности, концентрация твердого ве­щества остается постоянной и не входит в выражение скорости реакции.



Реакция в гомогенной системе

22=2Н20

= 2]

Реакция в гетерогенной системе

+ =

=

Пример 1 Вычисление скорости реакции по концентрациям реагирующих веществ.

Реакция между веществами А и В протекает по уравнению 2А + В = С; концентрация вещества А равна 6 моль·л-1, а вещества В - 5 моль · л-1. Кон­станта скорости реакции равна 0,5 л2 · моль-2 · с-1. Вычислите скорость химическойреакции в начальный момент и в тот момент, когда в реакционной системе останется 45% вещества В.

Решение

Скорость химической реакции выражается уравнением

 

= [В].

 

Скорость химической реакции в начальный момент равна = 0,5 · 62 · 5 = 90,0 моль · с-1 · л-1. Через некоторое время в реакционной смеси останется 45% вещества В, т. е. концентрация вещества В станет 5 · 0,45 = 2,25 моль · л-1 . Следовательно, концентрация вещества В уменьшилась на 5,0 - 2,25 = 2,75 моль · л-1, а концентрация вещества А уменьшилась на 5,5 моль · л-1 и стала равной 0,5 моль · л-1 (6 - 5,5). Отсюда = 0,5 · (0,5)2 · 2,25 = 0,28 моль · с-1 · л-1.

Пример 2

Влияние давления на скорость реакции.

Определите, как изменится скорость прямой реакции 2СО+ О2=2СО2, если общее давление в системе увеличить в 4 раза.

Решение

При увеличении давления в 4 раза объем системы уменьшится в 4 ра­за, а концентрация реагирующих веществ возрастет в 4 раза.

Тогда = k[СО]2 · [O2] , а = k[4СО]2 - [402];

 

= =64

 

После увеличения давления в 4 раза скорость реакции возрастет в 64

раза.

 


1 | 2 | 3 | 4 | 5 |


При использовании материала, поставите ссылку на Студалл.Орг (0.009 сек.)