Substanțele, care interacționează unele cu altele, suferă diverse schimbări și transformări. O schimbare fizică a unei substanțe este o modificare în care structura, compoziția și proprietățile interne nu sunt supuse schimbării (de exemplu încălzirea, topirea, evaporarea). Modificările chimice astfel de substanțe sunt numite atunci când rezultatul agenților de interacțiune-TION (reacție chimică), există unul sau mai multe alte substanțe, caracterizate prin elemente de prim-TION compoziția, structura și proprietățile.
Chinetica chimică se ocupă de studierea vitezei și particularităților cursului reacțiilor chimice. Baza pentru cinetica chimică este noțiunea că substanțele inițiale care intră într-o reacție chimică sunt foarte rar convertite direct în produsele sale. În majoritatea cazurilor, reacția trece printr-o serie de etape succesive și paralele, pe care se formează și se consumă substanțe intermediare. Numărul de etape consecutive poate fi foarte mare - în reacțiile în lanț există zeci și sute de mii. Durata de viață a substanțelor intermediare este diversă: unele sunt complet stabile, altele există în starea de echilibru a unei fracțiuni de secundă. Studiul ratei proceselor chimice a arătat că reacțiile chimice se desfășoară mai repede cu cât temperatura, presiunea și concentrația reactivilor sunt mai ridicate.
Viteza anumitor reacții chimice poate fi influențată de prezența unui număr mic de anumite substanțe care nu participă ele însele la reacție. Aceste substanțe se numesc catalizatori. Catalizatorii sunt pozitivi, accelerând reacția și negativ - încetinind-o (inhibitori). Accelerarea catalitică a unei reacții chimice se numește cataliză și este o tehnică a tehnologiei chimice moderne (producția de materiale polimerice, combustibili sintetici etc.). Se crede că greutatea specifică a proceselor catalitice din industria chimică atinge 80%. Datorită catalizei, eficiența economiei industriei chimice a crescut semnificativ, deoarece accelerarea reacțiilor chimice afectează în mod semnificativ reducerea costurilor de producție.
Energia reacțiilor chimice apare datorită unei schimbări a sistemului sau a energiei interne sau a entalpiei. Energia internă este rezerva totală de energie a sistemului, care constă în energia mișcării și interacțiunea moleculelor, energia mișcării și interacțiunea nucleilor și electronilor în atomi și molecule. Entalpia este cantitatea:
unde U este energia internă a sistemului;
V este volumul sistemului.
Creșterea entalpiei este egală cu căldura primită de sistem în procesul isobaric (fără schimbare de presiune). Marea majoritate a reacțiilor chimice apar la presiune constantă. Prin urmare, efectul energetic al reacției este estimat precis printr-o schimbare a entalpiei sau prin efectul termic al reacției.
Reacțiile chimice, în cursul cărora entalpia sistemului scade, iar căldura este eliberată în mediul extern, căldura este eliberată, se numește exotermă. Reacțiile, în urma căreia entalpia crește și sistemul absoarbe căldura din exterior, se numește endotermă.
Multe reacții sunt reversibile. și anume curge atât în direcția înainte cât și în cea inversă. Starea în care viteza reacției inverse devine egală cu rata reacției directe se numește echilibru chimic. Caracteristica cantitativă este constanta de echilibru chimic, care este egală cu raportul dintre produsul concentrațiilor de echilibru ale produselor de reacție și substanțele inițiale.
Starea echilibrului chimic în condiții externe constante poate rămâne atât timp cât este de dorit. În realitate, însă, sistemele reale au de obicei efecte diferite (modificări ale temperaturii, presiunii sau concentrației reactivilor) care conduc sistemul la ieșire din echilibru. Modificările apărute în sistem ca urmare a influențelor externe sunt determinate de principiul echilibrului mobil - principiul Le Chatelier.
Esența sa constă în faptul că o acțiune externă asupra unui sistem în stare de echilibru duce la o schimbare a acestui echilibru într-o direcție în care efectul efectului este slăbit. Influența externă asupra sistemului schimbă raportul dintre ratele procesului direct și invers, favorizând unul dintre ele, ceea ce contracarează influența externă.
De exemplu, prin creșterea (scăderea) concentrația de oricare dintre substanțele schimburi bine vesie față de cheltuielile sale (educație). Creșterea (scăderea) temperaturii schimbă echilibrul spre reacția endotermică (exotermă). Creșterea presiunii crește concentrația de substanțe gazoase în sistemul de echilibru într-un volum mai mic.
Articole similare
-
Proprietăți chimice ale fierului, cobaltului și nichel-stadopediei
-
Caracteristici artistice ale basmelor kova-shchedrin (pe un exemplu de basm) - stadopedia
-
Particularitățile comunicării cu partenerii străini - studopedia
Trimiteți-le prietenilor: