معدل التفاعل في الكيمياء: تعريف واعتمادها على عوامل مختلفة

معدل التفاعل هو القيمة التي يظهر تركيز المواد المتفاعلة على مدى فترة من الزمن. من أجل تقدير حجمها ، يجب تغيير الشروط الأولية من العملية.

متجانسة التفاعل

معدل التفاعل بين بعض المركبات في شكل الكلي يعتمد على ما هو حجم تؤخذ المواد. من وجهة نظر رياضية فمن الممكن أن أعرب عن الاعتماد بين سرعة متجانسة عملية التغيير في تركيز في وحدة الزمن.

مثال على هذا التفاعل يمكن اعتبار أكسدة أكسيد النيتريك (2) أكسيد النيتروجين (4).

متجانسة العمليات

معدل التفاعل عن مصدر المواد في مختلف الكلي الدول يتميز بها عدد من الشامات الأولية المواد المتفاعلة في وحدة المساحة في وحدة الزمن.

التفاعلات غير المتجانسة من سمات الأنظمة التي تحتوي على الحالة المادية المختلفة.

تلخيص نلاحظ أن معدل رد الفعل يدل على تغيير في عدد من الشامات الأولية الكواشف (منتجات التفاعل) على مدى فترة من الزمن ، في وحدة السطح قسم من المراحل أو في وحدة الحجم.

تركيز

النظر في العوامل الرئيسية التي تؤثر على معدل التفاعل. دعونا نبدأ مع التركيز. هذا الاعتماد هو أعرب عن طريق قانون العمل الجماهيري. بين المنتج من تركيزات المواد المتفاعلة ، التي اتخذت في مدى stereochemical العوامل ، و سرعة رد الفعل هناك علاقة يتناسب طرديا.

النظر في المعادلة AA +BB = CC + DD حيث A, b, C, D – هي السوائل أو الغازات. معين العملية الحركية معادلة يمكن كتابتها مع مراعاة معامل التناسب الذي من أجل كل تفاعل له قيمته الخاصة.

المزيد

أساليب التدريس التفاعلية في جامعة

أساليب التدريس التفاعلية هي واحدة من أهم وسائل تحسين التدريب المهني من الطلاب في التعليم العالي. المعلم هو الآن لا يكفي أن تكون ببساطة المختصة في الانضباط ، وإعطاء المعرفة النظرية في الفصول الدراسية. تحتاج بعض نهج مختلف الحديثة في العملية التعليمية.ن...

سكان البرازيل

 البرازيل الذي أعداد السكان في المرتبة الخامسة المرتبة الثانية بعد الهند والصين وإندونيسيا وأمريكا – متنوعة جدا البلد. لعدة مئات من السنين الأمة أصبح من أهم العرقية-الثقافية والتعليم. سكان البرازيل هو أكثر من مائة القوميات والشعوب. في هذا ...

مستعمرة من بريطانيا العظمى

مستعمرة من بريطانيا – العديد من المناطق في جميع أنحاء العالم ، الذين تم القبض عليهم ، تؤخذ تحت الحماية أو بعض الوسائل المكتسبة بين 16 و 18 قرون واحدة من أقوى الإمبراطوريات في الماضي – البريطانية. وكان الهدف من التنمية الإقليمية. خلال الفت...

الأسباب الرئيسية لنمو السرعة ويمكن ملاحظة الزيادة في عدد الاصطدامات من تفاعل الجزيئات في وحدة الحجم.

درجة الحرارة

النظر في تأثير درجة الحرارة على معدل التفاعل. العمليات التي تحدث في مجموعة متجانسة النظام هو ممكن فقط إذا كان الأثر الجسيمات. ولكن ليس كل التصادم يؤدي إلى تشكيل رد فعل المنتجات. فقط في حالة عندما الجسيمات هي زيادة الطاقة. عند تسخين المواد المتفاعلة زيادة الطاقة الحركية للجزيئات ، وزيادة عدد الجزيئات النشطة ، حيث لوحظ زيادة في معدل التفاعل. العلاقة بين مؤشر درجة الحرارة و سرعة هذه العملية يتم تحديدها من قبل قاعدة فانت هوف: كل زيادة في درجة الحرارة من 10 و deg;C يؤدي إلى زيادة سرعة عملية 2-4 مرات.

المحفز

النظر في العوامل التي تؤثر على سرعة رد الفعل والتركيز على المواد التي يمكن أن تزيد من سرعة هذه العملية ، المحفزات. اعتمادا على حالة التجميع المحفز و تفاعل المواد ، وهناك عدة أنواع الحفز:

• مظهر متجانس في الكواشف محفز لها نفس الحالة المادية ؛
• متجانسة عندما المتفاعلة و محفز في نفس المرحلة.

ومن أمثلة المواد التي تسرع التفاعل ، يمكننا أن نميز النيكل والبلاتين الروديوم والبلاديوم.

مثبطات تعتبر المواد التي تبطئ التفاعل.

منطقة الاتصال

ماذا تعتمد على معدل رد الفعل ؟ الكيمياء ينقسم إلى عدة أقسام ، كل منها معالجة بعض العمليات والظواهر. في سياق الكيمياء الفيزيائية يدرس العلاقة بين مجال الاتصال و سرعة هذه العملية.

من أجل زيادة مساحة الاتصال من الكواشف ، فهي مطحون إلى حجم معين. أسرع من ذلك كله هو التفاعل في الحل ، الذي هو السبب في كثير من التفاعلات تتم في وسط مائي.

طحن المواد الصلبة يجب أن تتوافق مع التدبير. على سبيل المثال ، في التحويل من البيريت (الحديد سلفيت) الغبار في الفرن يقام تلبد من الجزيئات ، مما يؤثر سلبا على سرعة عملية الأكسدة من هذا المركب, يقلل العائد من ثاني أكسيد الكبريت.

الكواشف

دعونا نحاول أن نفهم كيفية تحديد معدل التفاعل اعتمادا على المكونات التفاعل ؟ على سبيل المثال, المعدن النشط الموجود في السلسلة الكهروكيميائية Beketov الهيدروجين قادرة على التفاعل مع حمض الحلول ، وتلك التي هي بعد N₂, ليس لديهم هذه القدرة. والسبب في هذه الظاهرة يكمن في اختلاف النشاط الكيميائي للمعادن.

الضغط

كما هو الحال مع هذا المبلغ يرتبط معدل رد الفعل ؟ الكيمياء هو العلم الذي يرتبط ارتباطا وثيقا الفيزياء ، وبالتالي فإن الاعتماد طرديا ، فمن تحكمها قوانين الغازات. هناك علاقة مباشرة بين المتغيرات. وفهم ما القانون يحدد معدل التفاعلات الكيميائية ، فمن الضروري أن تعرف الدولة الكلي ، تركيز المواد المتفاعلة.

أنواع السرعات في الكيمياء

قررت تخصيص لحظية و المتوسط. متوسط سرعة التفاعل الكيميائي هو الفرق بين تركيزات من تفاعل المواد خلال نفس الفترة.

القيمة الناتجة لديه قيمة سالبة في حالة عندما يكون هناك انخفاض في تركيز إيجابية – مع الزيادة في تركيز نواتج التفاعل.

صحيح (لحظية) قيمة مثل هذا الموقف في وقت معين الوحدة.

في وحدات SI سرعة عملية كيميائية يتم التعبير عنها في [mol × م^-3×^-1].

المهام في الكيمياء

دعونا ننظر في بعض الأمثلة من المهام المرتبطة تعريف السرعة.

مثال 1. في وعاء خلط الكلور والهيدروجين ، ثم يسخن الخليط. بعد 5 ثواني تركيز كلوريد الهيدروجين أصبح 0.05 mol/DM³. حساب متوسط معدل تكوين كلوريد الهيدروجين (mol/DM³).

يجب تحديد التغير في تركيز كلوريد الهيدروجين بعد 5 ثوان بعد التفاعل عن طريق طرح من النهائي تركيز قيمة البداية:

ج(HCl) = c2 - c1 = 0,05 - 0 = 0.05 mol/DM³.

حساب متوسط معدل تكوين كلوريد الهيدروجين:

V = 0,05/5 = 0,010 mol/DM³ ×C.

على 2. في السفينة التي تبلغ 3 DM³ تحدث العملية التالية:

ج₂H₂ + 2 H₂=C₂H₆.

الأولية كتلة الهيدروجين-1 ز. بعد ثانيتين بعد بداية التفاعل كتلة الهيدروجين اكتسب قيمة 0.4, حساب متوسط سرعة الإيثان (mol/DM³×s).

كتلة الهيدروجين الذي يتفاعل ، هو الفرق بني القيمة الأولية و النهاية. هو 1 - 0,4 = 0,6 (ز). لتحديد عدد مولات الهيدروجين ، فمن الضروري تقسيم الكتلة المولية للغاز: n = a 0.6/2 = 0.3 mol. وفقا المعادلة 2 مول من الهيدروجين لإنتاج 1 مول من الإيثان ، وبالتالي ، من 0.3 mol N₂ تم الحصول عليها من 0.15 mol من الإيثان.

تحديد تركيز شكلت المحروقات التي تم الحصول عليها 0.05 mol/DM³. ثم يمكنك حساب متوسط سرعة تشكيل: =0,025 mol/DM³ ×C.

الخلاصة

على معدل التفاعل الكيميائي هو تتأثر بعوامل مختلفة: طبيعة المواد المتفاعلة (طاقة التنشيط), تركيز, وجود محفز ، درجة سحق, الضغط, نوع من الإشعاع.

في النصف الثاني من القرن التاسع عشر من قبل أستاذ N. N. Beketov جعل افتراض أن بين كتلة الأولي الكواشف مدة عملية الاتصالات. وقد أكد هذه الفرضية في قانون العمل الجماهيري ، أنشئت في عام 1867 ، النرويجية الكيميائيين: P. Vahe و K. غولدبرغ.

الدراسات بشأن آلية وسرعة تدفق العمليات المختلفة المشاركة في الكيمياء الفيزيائية. أبسط العمليات في مرحلة واحدة ، يشار إلى monomolecular العمليات. تفاعلات معقدة تنطوي على عدة المتعاقبة الابتدائية التفاعلات ، لذلك كل مرحلة على حدة.

وذلك مع الحد الأدنى من تكاليف الطاقة يمكنك الاعتماد على الحصول على أقصى قدر من الإنتاجية من منتجات التفاعل ، من المهم أن تنظر في العوامل الأساسية التي تؤثر على تدفق العملية.

على سبيل المثال ، إلى تسريع عملية تحلل الماء في مواد بسيطة المطلوبة في الحافز الذي يؤدي دور أكسيد المنغنيز (4).

جميع الفروق الدقيقة المرتبطة مع مجموعة من الكواشف, الاختيار الأمثل الضغط و درجة الحرارة ، تركيز المواد المتفاعلة ، نظرت في الحركية الكيميائية.