Die Reaktionsgeschwindigkeit in der Chemie: Definition und seine Abhängigkeit von verschiedenen Faktoren

Datum:

2018-10-01 13:00:17

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Die Reaktionsgeschwindigkeit ist die Größe, das zeigt die Veränderung der Konzentration der Reaktanten während des Zeitintervalls. Um bewerten Sie Ihre Größe, ändern Sie die ursprünglichen Bedingungen des Prozesses.

Homogene Wechselwirkung

Die Geschwindigkeit der Reaktion zwischen einigen verbindungen, die sich in eine aggregierte Form, hängt davon ab, welches Volumen der genommenen Substanzen. Aus mathematischer Sicht möglich, die Abhängigkeit zwischen der Geschwindigkeit des homogenen Prozesses und der änderung der Konzentration pro Zeiteinheit.

Ein Beispiel für eine solche Interaktion kann als die Oxidation von Stickstoffmonoxid (2) in Stickstoffmonoxid (4).

Reaktionsgeschwindigkeit

Heterogene Prozesse

Die Reaktionsgeschwindigkeit für die Ausgangsmaterialien, die sich in verschiedenen Zustände, durch die Anzahl mol der Reaktanden pro Einheit der Fläche pro Zeiteinheit.

Heterogene Interaktionen sind typisch für Systeme, die einen anderen Aggregatzustand.

Zusammenfassend stellen wir fest, dass die Reaktionsgeschwindigkeit zeigt die Veränderung der Anzahl von mol der Reaktanden (von reaktionsprodukten) für die Zeitspanne, auf die Einheit der Oberfläche der Trennschicht oder in der Volumeneinheit.

die Geschwindigkeit des Prozesses

Konzentration

Betrachten Sie die wichtigsten Faktoren, die Einfluss auf die Reaktionsgeschwindigkeit. Wir beginnen mit der Konzentration. Eine solche Abhängigkeit wird ausgedrückt durch das Gesetz handelnden Massen. Zwischen dem Werk der Konzentrationen von Substanzen, die in Wechselwirkung treten, die in dem Grad Ihrer стереохимических-Koeffizienten, und die Schnelligkeit der Reaktion, gibt es eine direkt proportionale Beziehung.

Betrachten Sie die Gleichung AA +BB = CC + DD, wobei A, B, C, D ü sind Flüssigkeiten oder Gasen. Um im Prozess der kinetischen Gleichung geschrieben werden können, unter Berücksichtigung der Koeffizienten der Verhältnismäßigkeit, der für jede Kommunikation hat Ihren Wert.

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Als wichtigste Ursachen der Wachstums-Geschwindigkeit Sie können beachten Sie die Erhöhung der Anzahl der Zusammenstöße der reagierenden Teilchen in der Volumeneinheit.

ändern Reagenzien

Temperatur

Betrachten Sie den Einfluss der Temperatur auf die Reaktionsgeschwindigkeit. Die Prozesse, die laufen in homogenen Systemen, kann es nur bei einer Kollision von Teilchen. Aber nicht alle Zusammenstöße führen zur Bildung der Reaktionsprodukte. Nur in dem Fall, dass die Teilchen eine höhere Energie. Beim erhitzen der Reaktanden eine Erhöhung der kinetischen Energie der Teilchen, wächst die Anzahl der aktiven Moleküle, so dass es zu einer Erhöhung der Reaktionsgeschwindigkeit. Die Verbindung zwischen Temperatur-Indikator und die Geschwindigkeit des Prozesses bestimmt die Regel, Vant-hoff: jede Temperaturerhöhung um 10 ° C führt zu einer Erhöhung der Prozessgeschwindigkeit in 2-4 mal.

Katalysator

Der Prüfenden Einflussfaktoren auf die Reaktionsgeschwindigkeit, konzentrieren sich auf Substanzen, die in der Lage, erhöhen die Geschwindigkeit des durchflieens des Prozesses, D. H. Katalysatoren. Je nach Aggregatzustand der Katalysator und die reagierenden Substanzen, unterscheiden verschiedene Arten der Katalyse:

  • Homogene Erscheinungsbild, bei dem die Reaktanten und der Katalysator haben einen Aggregatzustand;
  • Heterogene Aussehen, wenn die reagierenden Stoffe und der Katalysator liegen in derselben Phase.

Als Beispiele für Substanzen, die Beschleunigung der Interaktion, unterschieden Nickel, Platin, Rhodium, Palladium.

Glauben Inhibitoren Substanzen, die die Reaktion verlangsamen.

wie bestimmen die Geschwindigkeit des Prozesses

Auflagefläche

Von was hängt die Reaktionsgeschwindigkeit? Die Chemie gliedert sich in mehrere Abschnitte, die sich jeweils mit der Betrachtung bestimmter Prozesse und Phänomene. Im Kurs der physikalischen Chemie beschreibt die Beziehung zwischen dem Kontaktwinkel und die Geschwindigkeit des durchflieens des Prozesses.

, um zu erhöhen die Kontaktfläche mit Reagenzien, deren gemahlen bis zu einer bestimmten Größe. Schneller geschehen als Wechselwirkung in Lösungen, weshalb viele Reaktionen führen gerade in Gewässern längerfristig schädliche Wirkungen haben.

Bei der Zerkleinerung von festen Stoffen sollten Sie vorsichtig sein. Zum Beispiel bei der Umwandlung von Pyrit (Sulfit Eisen) in den Staub, in den Ofen zum brennen erfolgt das Sintern der Teilchen, die sich negativ auf die Geschwindigkeit des durchflieens des Prozesses der Oxidation dieser Verbindung verringert sich der Ausgang des schwefelhaltigen Gases.

Reagenzien

Versuchen zu verstehen, wie die Geschwindigkeit der Reaktion, je nachdem, welche Reagenzien in Wechselwirkung treten? Zum Beispiel kann die aktive Metalle, die in der elektrochemischen Reihe Beketov bis Wasserstoff, sind in der Lage, die Interaktion mit Säuren, und diejenigen, die sich nach der H2, eine solche Fähigkeit nicht besitzen. Der Grund für dieses Phänomen liegt in der unterschiedlichen chemischen Aktivität von Metallen.

wie finden Sie die Geschwindigkeit der Reaktion

Druck

Wie mit dieser Größe verbunden ist die Reaktionsgeschwindigkeit? Chemie ist die Wissenschaft, die eng mit der Physik, so dass eine direkt proportionale Abhängigkeit, Sie unterliegt der Gas-Gesetze. Es besteht ein direkter Zusammenhang zwischen den Werten. Und um zu verstehen, welche das Gesetz bestimmt die Geschwindigkeit der chemischen Reaktion, müssen Sie wissen Aggregatzustand unddie Konzentration der Reagenzien.

Arten von Geschwindigkeiten in der Chemie

Ist es Üblich, sofortige und Durchschnittliche Größe. Die mittlere Geschwindigkeit der chemischen Wechselwirkung ist definiert als Differenz der Konzentrationen der reagierenden Substanzen für den Zeitraum.

Der Erhaltene Wert einen negativen Wert in dem Fall, wenn es eine Verringerung der Konzentration, positive – mit einem Anstieg der Konzentration von reaktionsprodukten.

Wahre (Instant) Größe ist eine solche Haltung in einer bestimmten Zeiteinheit.

Die SI-rate des chemischen Prozesses ausgedrückt in [mol×m-3×-1].

Aufgaben in der Chemie

Betrachten wir ein paar Beispiele für Aufgaben im Zusammenhang mit der Definition der Geschwindigkeit.

Beispiel 1. In einem Behälter gemischt werden Chlor und Wasserstoff, dann das Gemisch erhitzt. Nach 5 Sekunden ist die Konzentration хлороводорода Bedeutung gewonnen 0,05 mol/DM3. Berechnen Sie die Durchschnittliche Geschwindigkeit der Bildung von хлороводорода (mol/DM3).

Sie Müssen die änderung in der Konzentration zu bestimmen хлороводорода nach 5 Sekunden nach der Wechselwirkung, wobei der endkonzentration von dem ursprünglichen Betrag:

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

Berechnen Sie die Durchschnittliche Geschwindigkeit der Bildung von хлороводорода:

V = 0,05/5 = 0,010 mol/DM3 ×S.

Beispiel 2. In einem Gefäß, dessen Volumen beträgt 3 DM3, tritt der nächste Prozess:

C2H2 + 2H2=C2H6.

Die Ursprüngliche Masse von Wasserstoff ü G. 1 Nach zwei Sekunden nach dem Beginn der Wechselwirkung der Masse von Wasserstoff erwarb Wert von 0,4 G. Berechnen Sie die Durchschnittliche Geschwindigkeit des Erhaltens Ethan (mol/DM3×s).

Die Masse von Wasserstoff, der reagiert, ist definiert als die Differenz zwischen dem ersten Wert und eine endliche Anzahl. Sie beträgt 1 - 0,4 = 0,6 (G). Für die Bestimmung der Anzahl der Mole Wasserstoff, teilen muss Sie auf die molare Masse des jeweiligen Gases: n = 0,6/2 = 0,3 mol. Nach der Gleichung von 2 mol Wasserstoff entsteht 1 mol Ethan, also von 0,3 mol N2 bekommen 0,15 mol Ethan.

Bestimmen Sie die Konzentration des gebildeten Kohlenwasserstoffen, erhalten wir 0,05 mol/DM3. Als Nächstes können Sie berechnen Sie seine Durchschnittsgeschwindigkeit Bildung: =0,025 mol/DM3 ×S.

Konzentration der Reaktanden

Fazit

Auf die Geschwindigkeit der chemischen Wechselwirkung von verschiedenen Faktoren beeinflusst: die Natur der reagierenden Stoffe (Energie-Aktivierung), Ihre Konzentration, Anwesenheit eines Katalysators, Mahlfeinheit, Druck, Art der Strahlung.

In der zweiten Hälfte des neunzehnten Jahrhunderts Professor N. N. Бекетовым es wurde davon ausgegangen, dass zwischen den Massen der Reaktanden und der Dauer des durchflieens des Prozesses gibt es eine Verbindung. Diese Hypothese wurde bestätigt, die im Gesetz bestehenden Massen, die in der 1867 von den Norwegischen Chemikern: P. Ваге und K. Гульдбергом.

Studium des Mechanismus und der Geschwindigkeit der verschiedenen Prozesse beschäftigt sich die physikalische Chemie. Die einfachsten Vorgänge in einem einzigen Schritt, genannt мономолекулярными Prozessen. Die komplexen Wechselwirkungen beinhalten mehrere aufeinander folgenden elementaren Wechselwirkungen, also jede Stufe einzeln betrachtet.

die Tabelle mit den Faktoren

Um bei minimalen Energiekosten können damit rechnen, erhalten der maximalen Ausbeute der Reaktionsprodukte, ist es wichtig zu berücksichtigen sind die wichtigsten Faktoren, die einen Einfluss auf den Verlauf des Prozesses.

Zum Beispiel, um zu beschleunigen den Prozess der Zersetzung von Wasser in einfache Stoffe benötigt einen Katalysator, dessen Aufgabe es führt Manganoxid (4).

Alle Nuancen, die im Zusammenhang mit der Wahl der Reagenzien, der Auswahl des optimalen Drucks und der Temperatur, Konzentration der Reagenzien, beschreibt in der chemischen Kinetik.


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