Szybkość reakcji w chemii: definicja i jej zależność od różnych czynników

Szybkość reakcji jest wielkością, która pokazuje zmiany stężenia reagujących substancji za okres czasu. Aby ocenić jej wielkość, należy zmienić początkowe warunki procesu.

Jednorodne interakcji

Szybkość reakcji między niektórymi związkami znajdującymi się w jednej łącznej formie, zależy od tego, jaka ilość substancji wziętych. Z matematycznego punktu widzenia, można wyrazić zależność między prędkością jednorodnego procesu i zmianą stężenia w jednostce czasu.

Przykładem takiego współdziałania można uznać za utlenianie tlenku azotu (2) tlenek azotu (4).

Heterogeniczne procesy

Szybkość reakcji dla tych substancji, znajdujących się w różnych lacznie stanach, charakteryzuje się ilością moli oryginalnych odczynników na jednostkę powierzchni w jednostce czasu.

Heterogeniczne interakcji są charakterystyczne dla systemów, które mają różne stanu skupienia.

Podsumowując, należy pamiętać, że szybkość reakcji przedstawia zmianę liczby moli oryginalnych odczynników (produktów interakcji) za okres czasu, na jednostce powierzchni rozdziału faz lub w jednostce objętości.

Stężenie

Rozważmy główne czynniki wpływające na szybkość reakcji. Zacznijmy od stężenia. Podobna zależność wyraża się prawem działających mas. Między dziełem stężenie substancji wchodzących w interakcje, wziętych do stopnia ich стереохимических współczynników, i szybkość przebiegu reakcji, istnieje wprost proporcjonalna zależność.

Rozważmy równanie aa +bb = cc + dd, gdzie A, b, c, D ó są cieczami lub gazami. Dla przedstawionego procesu kinetyczne równanie można zapisać z uwzględnieniem współczynnika proporcjonalności, który dla każdej interakcji ma swoją wartość.

Bardziej:

Główne etapy rozwoju psychiki w филогенезе

Rozwój psychiki w филогенезе charakteryzuje się kilkoma etapami. Rozważmy dwie główne historie związane z tym procesem.Филогенез - to historyczny rozwój, obejmującego miliony lat ewolucji, historię rozwoju różnych gatunków organizmów żywych.Ontogenez...

Co to jest gronkowiec i metody jego leczenia

Wielu w swoim życiu miał do czynienia z zakażeniem gronkowca. Dlatego konieczne jest posiadanie pełnej informacji o tej chorobie, aby w pełni zrozumieć, co dzieje się w organizmie. Więc co to jest gronkowiec? To bakterie, lub jedną z ich odmian, z kt...

Co studiuje morfologia

 Przed podjęciem się, że studiuje morfologia, należy zauważyć, że sam studiuje ten dział gramatyki. Tak, morfologia studiuje słowo jako część mowy, a także sposoby jego edukacji, jego formy, struktury i gramatyki wartości, a także poszczególne j...

Jako główne przyczyny wzrostu prędkości można zauważyć wzrost liczby zderzeń reagujących cząsteczek w jednostce objętości.

Temperatura

Rozważmy wpływ temperatury na szybkość reakcji. Procesy, które zachodzą w homogenicznych operacyjnych, możliwe są tylko przy соударении cząstek. Ale daleko nie wszystkie zderzenia powodują powstawanie produktów reakcji. Tylko w przypadku, gdy cząstek jest większa energia. Po podgrzaniu odczynników nastąpił wzrost energii kinetycznej cząstek, rośnie liczba aktywnych cząsteczek, dlatego nastąpił wzrost szybkości reakcji. Związek między wskaźnik temperatury i szybkości procesu określana jest regułą Вант-Hoff: każdy wzrost temperatury o 10°c powoduje wzrost szybkości procesu w 2-4 razy.

Katalizator

Biorąc pod uwagę czynniki wpływające na szybkość reakcji, zatrzymajmy się na substancjach, które są w stanie zwiększyć szybkość przebiegu procesu, czyli na katalizatorów. W zależności od łącznego stanu katalizatora i reagujących substancji, wyróżniają kilka rodzajów katalizy:

• Jednorodne widok, w którym odczynniki i katalizator mają jedną stanu skupienia;
• Heterogeniczne widok, gdy reagujących substancji i katalizator są w tej samej fazie.

Jako przykłady substancji, które przyspieszają interakcji, można wyróżnić nikiel, platynę, rod, pallad.

Inhibitorami uważają, że substancje, które spowalniają reakcję.

Powierzchnia styku

Od czego zależy szybkość reakcji? Chemia jest podzielony na kilka rozdziałów, z których każdy zajmuje się badaniem konkretnych procesów i zjawisk. W kursie chemii fizycznej omówiono związek między powierzchni styku i szybkość przebiegu procesu.

Aby zwiększyć powierzchnię kontaktu reagentów, ich ziemi do określonych rozmiarów. Najszybciej zachodzi współdziałanie w roztworach, dlatego wielu reakcje prowadzone w środowisku wodnym.

Podczas cięcia twardych substancji należy zachować umiar. Na przykład, przy przemianie pirytu (сульфита żelaza) w pył, w piecu do wypalania następuje spiekanie jego cząstek, co negatywnie odbija się na szybkości przebiegu procesu utleniania tego połączenia, zmniejsza się wyjście siarki gazu.

Odczynniki

Spróbujmy zrozumieć, jak sprawdzić szybkość reakcji w zależności od tego, jakie substancje wchodzą w interakcje? Na przykład, aktywne metale znajdujące się w электрохимическом rzędzie Бекетова do wodoru, są w stanie komunikować się z roztworów kwasów, a te, które znajdują się po N₂, nie mają takiej zdolności. Przyczyną tego zjawiska jest w różnej aktywności chemicznej metali.

Ciśnienie

Jak z tą wielkością wiąże się szybkość reakcji? Chemia to nauka, która jest ściśle związana z fizyką, więc zależność wprost proporcjonalna, podlega gazowymi prawa. Istnieje bezpośredni związek między wartościami. A aby zrozumieć, w jaki ustawa określa szybkość reakcji chemicznej, należy wiedzieć, stanu skupienia istężenie reagentów.

Rodzaje prędkości w chemii

Zapadła przeznaczyć natychmiastową i średniej wielkości. Średnia prędkość chemicznej interakcji jest zdefiniowany jako różnica stężeń reagujących substancji za okres.

Uzyskana wartość jest ujemna w przypadku, gdy występuje zmniejszenie stężenia pozytywny ó w coraz stężenia produktów interakcji.

Prawdziwej (instant) wielkością jest taka postawa w określonej jednostce czasu.

W układzie SI szybkość procesu chemicznego wyrażona w [mol×m^-3×z^-1].

Zadania z chemii

Rozważmy kilka przykładów zadań związanych z wykrywaniem szybkości.

Przykład 1. W naczyniu wymieszać chlor i wodór, a następnie mieszaninę ogrzewano. Przez 5 sekund stężenie хлороводорода nabyła wartość 0,05 mol/dm³. Oblicz średnią prędkość edukacji хлороводорода (mol/dm³).

Należy określić zmiany stężenia хлороводорода po upływie 5 sekund po interakcji, odejmuje z stężeniu oryginalną wartość:

C(HCl) = c2 - c1 = 0,05 - 0 = 0,05 mol/dm³.

Obliczymy średnią prędkość edukacji хлороводорода:

V = 0,05/5 = 0,010 mol/dm³ ×c.

Przykład 2. W naczyniu, którego objętość wynosi 3 dm³, zachodzi następujący proces:

C₂H₂ + 2H₂=C₂H₆.

Pierwsza masa wodoru – 1 r. Później dwie sekundy po rozpoczęciu współpracy masa wodoru nabyła wartość 0,4 m. Oblicz średnią szybkość otrzymywania etanu (mol/dm³×z).

Masa wodoru, który wszedł w reakcję, zdefiniowany jako różnica pomiędzy początkową wartością i końcowym numerem. Wynosi ona 1 - 0,4 = 0,6 (g). Do określenia ilości moli wodoru, należy podzielić ją na молярную masę tego gazu: n = 0,6/2 = 0,3 mol. O równanie z 2 mole wodoru powstaje 1 mol etanu, dlatego z 0,3 mol N₂ otrzymujemy 0,15 mola etanu.

Określamy stężenie powstałego węglowodoru, otrzymujemy 0,05 mol/dm³. Dalej można obliczyć średnią prędkość jego edukacji: =0,025 mol/dm³ ×c.

Zakończenie

Na szybkość oddziaływania chemiczne wpływają różne czynniki: natura reagujących substancji (energia aktywacji), ich stężenie, obecności katalizatora, stopnia rozdrobnienia, ciśnienie, rodzaj promieniowania.

W drugiej połowie xix wieku, profesor Pan. H. Бекетовым było założenie o tym, że między masami oryginalnych odczynników i czas trwania przebiegu procesu jest komunikacja. Ta hipoteza została potwierdzona w ustawie działających mas określony w 1867 roku przez norweskich chemików: P. Ваге i K. Гульдбергом.

Nauką mechanizmu i szybkości przebiegu różnych procesów zajmuje się chemia fizyczna. Najprostsze procesy, zachodzące w jednej fazie, nazywają мономолекулярными procesami. Złożone interakcje sugerują kilku elementarnych kolejnych interakcji, dlatego każdy etap jest traktowany indywidualnie.

Aby przy minimalnych nakładach energetycznych można było liczyć na uzyskanie maksymalnego wyjścia produktów reakcji, ważne jest, aby wziąć pod uwagę te podstawowe czynniki, które mają wpływ na przebieg procesu.

Na Przykład, w celu przyspieszenia procesu rozkładu wody na proste substancje potrzebny jest katalizator, którego rolę pełni tlenek manganu (4).

Wszystkie niuanse związane z wyborem odczynników, doborem optymalnego ciśnienia i temperatury, stężenia reagentów, rozpatrywane są w przemyśle chemicznym kinetyka.