Факторы влияющие на скорость химической реакции

1) концентрация 2АВ Для того чтобы вещества и прореагировали их молекулы должны столкнуться. Число столкновении тем больше чем больше молекул в единице скорости то есть чем выше концентрация.

В 1867 году на основе опытных данных ученые Гульдберг и Вааге открыты ЗДМ.

ЗДМ: при постоянной температуре скорость реакции прямопропорцианальна концентрации реагирующих веществ взятых в степенях равных коэффициентом перед формулами этих веществ. aA+bB cC+dD

C, [ ] –концентрация k-const,если [A]=[B]=1 то V=k

В математическое выражение выражение ЗДМ входят концентрации газообразных и жидких веществ но не входят концентрации твердых веществ(с течением времени мало изменяется)

2) температура. При повышенной температуре скорость всех реакции возрастает. Зависимость выражается правилом Вант-Гофа: при повышении температуры на каждый 10 градусов скорость 3большой реакции возрастает в 2-4 раза. -температурный коэффициент

Давление- фактор играет существенный роль для реакции протекает с учетом газа. Увеличение давления путем сжатия газовой смеси мы увеличим число молей газа в единицу времени то есть увеличение концентрации тогда следуя здм скорость реакции будет возрастать.

Энергия активации. Резкое возрастание скорости химической реакции при повышении температуры нельзя объяснить тем фактором что с ростом температуры молекула двигается быстрее и чаще сталкивается установлено что с повышением температуры на каждые 10 градусов число столкновении возрастает на 1-2%. Кроме того число столкновении молекул огромно само по себе: в 1 газовой смеси при Т=300 К и р=1атм. За одну секунду происходит столкновении. Если бы все эти столкновения приводили к химическому взаимодействию то реакции в газовых смесях протекали бы мгновенно. На самом деле это не так поскольку к химическому взаимодействию приводит столкновение лишь тех молекул которые обладают запасом энергии- энергией активации. С ростом температуры число молекул обладает энергией активации резко возрастает. Такие молекулы называются активными.

Понятие об активированном комплексе дает некоторые представления о механизме протекания реакции. В ходе любой реакции реагирующие вещества проходят ряд состояний начальное промежуточное конечное.

Активированный комплекс – состоит из реагирующей системы когда ослабевают старые химические связи (А-А, В-В) и одновременно возникшие новые химические связи (А-В). Экспериментально установлено что активированный комплекс существует короткий промежуток времени (в среднем ) и распадается с образованием продукта реакции. При образовании активированного комплекса реакция идет с меньшими энергетическими затратами нежили если бы процесс шел сразу же с образованием конечного продукта.

Катализаторы вещества ускоряющие химические реакции но не расходующиеся в результате их протекания с учетом катализатора реакция разбивается на ряд промежуточных состоянии. В результате этого энергетические затраты реакции снижаются. 1)А+В А-В АВ 2)А+В А-К АК В-А-К АВ

Влияние, оказываемое катализаторами на химические реакции, называется катализом. По агрегатному состоянию, в котором находятся катализатор и реагирующие вещества, следует различать:
гомогенный катализ (катализатор образует с реагирующими веществами гомогенную систему, например, газовую смесь;
гетерогенный катализ (катализатор и реагирующие вещества находятся в разных фазах; катализ идет на поверхности раздела фаз).

Энергетическая диаграмма химической реакции.

Эндотермическая реакция

Экзотермическая реакция

А - реагенты, В - активированный комплекс (переходное состояние), С - продукты.

Чем больше энергия активации Ea, тем сильнее возрастает скорость реакции при увеличении температуры.

Химические равновесия. Термин химическое равновесие относится к обратимым реакциям то есть тем реакциям которые могут протекать как а прямом так и в обратном направлении. Химическое равновесие это такое состояние системы пр котором скорости прямой о обратной реакции становятся равными. При этом концентрации всех компонентов равновесия системы остаются постоянными во времени. Химическое равновесие характеризуется константой равновесия Кр. Величина Кр определяется природой реагирующих ве­ществ, зависит от температуры, но не зависит от концентраций участников реакции. Любое изменение концентрации одного из них приводит к такому изменению других, что величина Кр оста­ется постоянной.

Система может находиться в состоянии химического равно­весия сколь угодно долго, если не менять параметры состояния - концентрацию, температуру, давление. При изменении парамет­ров состояния происходит смещение равновесия, которое опре­деляется принципом Ле-Шателье: если на систему, находящуюся в равновесии, оказывать внешнее воздействие, то за счет про- цессов, происходящих внутри нее, система будет противодейст­вовать произведенному воздействию. В соответствии с этим пра­вилом можно определить направление смещения равновесия при изменении концентрации, температуры и давления.

1. Влияние температуры. В каждой обратимой реакции одно из направлений отвечает экзотермическому процессу, а другое - эндотермическому.

Прямая реакция - экзотермическая, а обратная реакция - эндотермическая. Влияние изменения температуры на положение химического равновесия подчиняется следующим правилам:

При повышении температуры химическое равновесие смещается в направлении эндотермической реакции, при понижении температуры - в направлении экзотермической реакции.

2. Влияние давления. Во всех реакциях с участием газообразных веществ, сопровождающихся изменением объема за счет изменения количества вещества при переоходе от исходных веществ к продуктам, на положение равновесия влияет давление в системе.

Влияние давления на положение равновесия подчиняется следующим правилам:

При повышении давления равновесие сдвигается в направлении образования веществ (исходных или продуктов) с меньшим объемом;

при понижении давления равновесие сдвигается в направлении образования веществ с большим объемом

3. Влияние концентрации. Влияние концентрации на состояние равновесия подчиняется следующим правилам:

При повышении концентрации одного из исходных веществ равновесие сдвигается в направлении образования продуктов реакции;

при повышении концентрации одного из продуктов реакции равновесие сдвигается в направлении образования исходных веществ.

Поиск по сайту: