Основы химической кинетики

Скорость химической реакции

Зависимость скорости химической реакции
от концентрации реагентов

Константа скорости
Не зависит от концентраций реагентов, но зависит от природы реагентов, направления реакции (природы продуктов), от температуры и катализатора.
Методы определения порядка реакции:
1) Метод подстановки.
Основан на подстановке экспериментальных данных в какое-либо из известных уравнений реакции нулевого, 1го и 2го порядков. Правильность выбора уравнения определяется по тому, как хорошо сохраняется k, вычисленная по уравнению соответствующего порядка. Постоянные значения k в пределах ошибок эксперимента свидетельствуют о правильности выбора уравнения.

Особенности кинетики гетерогенных процессов

Зависимость скорости от температуры

Катализ
Катализатор − вещество, которое многократно участвует в промежуточных стадиях реакции, но выходит из нее химически неизменным.
Каталитические реакции классифицируются по типу катализаторов и по типу реакций:
1) одностадийный и многостадийный;
2) по агрегатному состоянию: гомогенный и гетерогенный;
3) окислительно-восстановительный;
4) кислотно-основный;
5) ферментативный.

Химическое равновесие
Химические реакции могут быть практически необратимыми и совершенно необратимыми. Необратимости способствуют такие условия, при которых один из продуктов является малорастворимым и выпадает в осадок, либо образуется в виде газообразного вещества, удаляемого из системы, либо является слабодиссоциирующим в реакционной среде веществом.
Химическим равновесием называют не изменяющееся во времени при постоянном давлении, объеме и температуре (Р,Т=const) состояние системы, содержащей вещества, способные к взаимодействию.
Равновесие бывает:
1) Кажущееся (метастабильное, заторможенное),
2) Истинное (устойчивое, термодинамическое). Является динамическим, т.к. равновесное состояние сохраняется во времени не вследствие отсутствия или прекращения процесса, а вследствие протекания его одновременно в двух противоположных направлениях с одинаковой скоростью.

Смещение равновесия, принцип Ле-Шателье
Если на систему, находящуюся в равновесии, подействовать извне, то равновесие смещается в том направлении, которое ослабляет это воздействие.
1) Воздействие температуры.
При повышении температуры равновесие смещается в направлении реакции, идущей с поглощением теплоты (т.е. эндотермической, ΔH > 0). При понижении – в сторону экзотермической реакции.
2) Воздействие давления.
Давление смещает равновесие в случае неравенства количества газообразных реагентов и продуктов. При повышении давления равновесие смещается в направлении процесса, идущего с уменьшением объема (уменьшения числа моль газа). При уменьшении внешнего давления – в сторону большего объёма.
3) Изменение концентраций компонентов.
При добавлении в систему какого-либо из компонентов реакции равновесие смещается в направлении реакции, в результате которой это вещество расходуется, т.е. его концентрация уменьшается. При удалении компонента из системы – в направлении того процесса, в результате которого образуется дополнительное количество этого вещества.