Acasă | Despre noi | feedback-ul
Rata medie de reacție este definită ca schimbarea concentrației (# 916; C) a unuia dintre participanții la reacție în timp (# 8710; # 964;):
= ± # 8710; C / # 8710; # 964 ;; g / l # 8729; s sau mol / l # 8729;
Rata reacției chimice depinde de concentrația substanțelor, de temperatura și de prezența catalizatorului. Reacțiile chimice pot fi omogene și eterogene. În reacțiile omogene, atât materiile prime cât și substanțele obținute sunt în aceeași fază; în timp ce materiile prime interacționează în întregul volum. O fază este o parte omogenă a sistemului, limitată de celelalte părți ale sistemului prin interfață. În reacțiile eterogene, atât materiile prime cât și produsele de reacție sunt în diferite faze și interacțiunea reactivilor are loc de-a lungul interfeței de fază.
3.2. Dependența ratei de reacție asupra concentrației de reacție
substanțe. Legea acțiunii în masă
Reacțiile chimice elementare omogene respectă legea maselor acționând. La o temperatură și un volum constant, viteza de reacție este proporțională cu concentrațiile substanțelor reactive în grade egale cu coeficienții lor stoechiometrici. Pentru o reacție elementară, omogenă
a A + b B ® e E + d D.
Viteza este exprimată prin ecuația cinetică = k C a A # 8729; C b. Aici, CA și CB sunt concentrațiile moleculare ale substanțelor care reacționează (mol / l); a și b sunt coeficienți stoichiometrici; k este rata constantă.
Mărimea constantei de viteză k depinde de natura substanțelor reactive, de temperatură și nu depinde de concentrația substanțelor care reacționează. Constanta de viteză este numeric egală cu rata de reacție la o concentrație de substanțe reactive egale cu unitatea.
În ecuația cinetică a reacțiilor gazoase, în locul concentrațiilor, pot fi utilizate presiuni parțiale (presiunea pe care o creează molecula componentei date a amestecului de gaz).
Exemplul 1. Cum se va schimba rata de reacție 2NO (r) + C12 (g) = 2NOCl (g). dacă la o temperatură constantă:
a) creșterea concentrației de NO de 2 ori;
b) crește presiunea în sistem de 2 ori?
1. Efectul concentrației asupra ratei de reacție. Ecuația cinetică pentru această reacție este: = k +. Când concentrația de NO este crescută cu un factor de 2, devine 2CNO și ecuația cinetică ia forma
În consecință, rata reacției chimice a crescut de 4 ori.
2. Efectul presiunii asupra vitezei de reacție. Materiile prime sunt gazoase, prin urmare, folosind presiunile lor parțiale, obținem următoarea ecuație cinetică: = k. Atunci când presiunea din sistem crește dublu, presiunea parțială a fiecărei componente crește cu un factor de 2 și devine egală cu 2 pNO și 2. Prin urmare, 2 = k · = 8 k ·.
Reacțiile chimice prin mecanismul fluxului se împart condiționate în cele simple complicate. Reacțiile simple care apar într-o singură etapă sunt numite elementare. Reacțiile care apar în mai multe etape sunt numite complexe. În plus, reacțiile sunt subdivizate pe baza caracterului molecular și a ordinii reacției. Ordinea generală a reacției este definită ca suma exponenților la concentrațiile din ecuația cinetică. Numărul de molecule care participă la o reacție chimică determină natura moleculară a reacției.
Care este stadiul procesului limitat? Scrieți ecuația cinetică a vitezei de reacție. Determinați molecularitatea, ordinea generală de reacție și ordinea de reacție a substanței F2.
Soluția. Cea mai lentă etapă este reacția 2. Aceasta determină viteza generală a întregului proces. Prin urmare, ecuația cinetică poate fi scrisă sub forma = k2 +. Conform acestei ecuații, suma exponenților gradelor la concentrațiile substanțelor care reacționează este de două. În consecință, reacția complexă cu trei molecule 2NO2 (g) + F2 (g) = 2NO2 F (g) este o reacție de ordinul doi. Ordinea de reacție pentru substanța F2 (r) este 1, deoarece exponentul la concentrația acestei substanțe () în ecuația cinetică este egal cu 1.
Exemplul 3. Scrieți ecuația cinetică pentru reacția eterogenă a arderii de sulf: S (k) + O2 (r) = SO2 (g).
Soluția. Această reacție este eterogenă și continuă la interfața de fază. Prin urmare, viteza de reacție la o temperatură constantă va depinde nu numai de concentrația de oxigen, ci și de interfața de fază. Concentrația fazei solide (sulf) până la dispariția sa totală rămâne constantă. În procesul de interacțiune, numai valoarea acestuia se modifică. Prin urmare, rata de reacție este calculată pe suprafața unitară a fazei solide, iar ecuația cinetică a reacției include numai concentrația de oxigen
Trimiteți-le prietenilor: