Органическая химия. Скорость химических реакций

Определение:
Скорость химической реакции – это изменение количества реагирующего вещества в единицу времени в единице объёма.
r – скорость химической реакции,
V – объём м3, Δv – количество вещества в молях,
Δτ – промежуток времени сек.,
ΔС – молярная концентрация (Δv/ V)

Пояснение:
Иными словами, скорость реакции – это изменение концентрации одного из реагирующих веществ в единицу времени.
В реакции: N2+3H2=2NH3 , 1 моль N2 вступает в реакцию с 3 молями H2 и получается 2 моля NH3 . =с
Таким образом, скорость химической реакции можно вычислить по любому участнику реакции на основании коэффициентов уравнения реакции

Скорость реакции, факторы:
Фактор внутренних химических связей:
Природа реагирующих веществ (прочность химических связей в веществе)
def : химическая реакция – процесс перераспределения химических связей между атомами, в результате которого образуются новые вещества.
Чем прочнее внутренние химические связи в веществе, тем труднее оно вступает в реакцию.

Скорость реакции, факторы:
Фактор температуры (энергии активации):
def : Энергия активации – энергия промежуточного состояния, выше которого суммарная энергия реагирующих частиц больше энергии ещё не вступивших в реакцию реагентов.
В промежуточном состоянии старые химические связи уже разорваны, а новые, пока ещё не образованы.
Для реакций, происходящих при в диапазоне
273-373 градусов кельвина, выполняется правило Вант-Гоффа: при повышении температуры на 10 градусов – скорость реакции увеличивается в 2-4 раза.

Скорость реакции, факторы:
Правило Вант-Гоффа:
Здесь rТ2 и rТ1 – скорости реакции соответственно при температурах T2 и T1
γ − коэффициент Вант-Гоффа (или температурный коэффициент скорости реакции) Для каждой химической реакции γ своя.

Скорость реакции, факторы:
Фактор Катализатора:
def : Катализатор – промежуточный реагент, понижающий энергию активации химической реакции, за счёт образования промежуточных соединений с меньшими затратами энергии.
def : Катализатор — вещества или внешние воздействия (например ультразвук или ионизирующие излучения), которые ускоряют различные химические и физические процессы (например полимеризация) в заданном направлении.
Основная функция катализатора — образовывать с исходными веществами более реакционно-способные промежуточные соединения и комплексы, позволяющие снизить энергию активации химической реакции.

Скорость реакции, факторы:
Фактор Ингибитора:
def : Ингибитор — вещество, замедляющие или предотвращающие течение различных химических реакций: окисления, полимеризации, коррозию металлов и др. Например, гидрохинон — ингибитор окисления бензальдегида; соединения технеция — ингибитор коррозии сталей.
Основная функция ингибитора — образовывать с исходными веществами менее реакционно-способные промежуточные соединения и комплексы, позволяющие увеличить энергию активации химической реакции.

Скорость реакции, факторы:
Фактор Концентрации (Закон действующих масс)
def : Закон действующих масс устанавливает соотношение между массами реагирующих веществ в химических реакциях при равновесии. Закон действующих масс сформулирован в 1864—1867 гг. К. Гульдбергом и П. Вааге. Согласно этому закону скорость, с которой вещества реагируют друг с другом, зависит от их концентрации. Закон действующих масс используют при различных расчетах химических процессов. Он позволяет решить вопрос, в каком направлении возможно самопроизвольное течение рассматриваемой реакции при заданном соотношении концентраций реагирующих веществ, какой выход нужного продукта может быть получен.

Скорость реакции, факторы:
Фактор Концентрации (Закон действующих масс)
def : Константа равновесия – постоянная величина, полученная из отношения произведения концентраций продуктов реакции (в степенях их коэффициентов в уравнении реакции) к произведению концентраций реагентов (также в степенях их коэффициентов в уравнении реакции). Данная константа не зависит от исходных концентраций веществ и реакционной смеси.
Пример: