Cкорость химических реакций

Химическая кинетика –
раздел химии, изучающий скорость
и механизм химических реакций.

Системы:
Гомогенные (однородные) – системы, в которых не видна поверхность раздела между компонентами.
Газовые смеси, растворы.
Гетерогенные (неоднородные) – системы, в которых видна поверхность раздела между компонентами.
Тв. в-во + тв. в-во,
газ + тв. в-во,
жидкость + тв. в-во.

Реакции:
Гомогенные – реакции, протекающие в гомогенных системах.
Протекают во всем объеме системы.
Гетерогенные– реакции, протекающие в гетерогенных системах.
Протекают на границе раздел фаз.

Скорость химической реакции -
изменение концентрации одного из реагирующих веществ за единицу времени в единице объёма.
+ c2 – c1 + ∆c
− t2 – t1 − ∆t
C – концентрация, в моль / л
t – время, в секундах

Влияние площади соприкосновения реагирующих веществ на скорость реакции.
1. Скорость гетерогенных реакций зависит от площади соприкосновения веществ.
2. Гетерогенные реакции идут только на поверхности раздела реагирующих веществ.
3. Скорость гетерогенной реакции:
υгетерог.=

Молярная концентрация –
показывает количество молей вещества, находящееся в 1 литре.
С = n / V
[C] = [моль/л]

Изменение концентрации реагирующего вещества во времени
С
Концентрацця
Время
С1
С2
t1
t2
∆c
∆t
υ =
∆c
∆t

Факторы, влияющие на скорость реакции
1. Концентрация реагирующих веществ.
2.Температура.
3. Природа реагирующих веществ.
4. Площадь соприкосновения реагирующих веществ.
5. Катализатор.

Влияние концентрации реагирующих веществ на скорость реакции.
Чем больше концентрация реагирующих веществ, тем чаще сталкиваются частицы веществ, а значит скорость реакции увеличивается.

Закон действия масс:
скорость химической реакции пропорциональна произведению концентраций реагирующих веществ, взятых в степени стехиометрических коэффициентов.
Гульдберг, Вааге, 1867г.

mА + nB = AmBn
υ = k٠САm٠CBn
k – константа скорости реакции:
k = υ, при сА = св = 1 моль/л
при сА ٠ св = 1 моль/л
k – зависит от природы реагирующих веществ и от t

Выражение закона действия масс для реакции:
2СО + О2 = 2СО2
υ = k٠ [СО]2 ∙ [О2]

Температура.
Правило Вант-Гоффа:
при повышении температуры на каждые 100С скорость большинства реакций увеличивается в 2 – 4 раза.
t2 – t1
10
Ү – температурный коэффициент, который показывает, во сколько раз увеличивается скорость реакции при повышении t на 100С.
υ2 = υ 1٠Ү

Влияние температуры на скорость реакции.
При повышении температуры, увеличивается скорость движения частиц, поэтому они чаще сталкиваются, а значит скорость реакции возрастает.

Влияние природы реагирующих веществ на скорость реакции.
2К+2Н2О=2КОН+Н2↑
2Н2+О2=2Н2О

Влияние природы реагирующих веществ на скорость реакции.
Са+2Н2О=Са(ОН)2+Н2↑

Влияние природы реагирующих веществ на скорость реакции.
Чем активнее вещество, тем скорость реакции с его участием больше.

Взаимодействие металлов с кислотами
Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2↑ υ 1
Fe + 2HCl = FeCl2 + H2↑ υ 2
Cu + 2HCl = реакция невозможна
υ1 > υ 2
Zn активнее Fe, а Cu малоактивный металл

Влияние площади соприкосновения реагирующих веществ на скорость реакции.
1. Скорость гетерогенных реакций зависит от площади соприкосновения веществ.
2. Гетерогенные реакции идут только на поверхности раздела реагирующих веществ.
3. Скорость гетерогенной реакции:
υгетерог.=

Влияние площади соприкосновения реагирующих веществ на скорость реакции.
Чем больше поверхность соприкосновения веществ, тем больше скорость реакции.

Влияние катализатора на скорость реакции.
Катализаторами называются вещества, изменяющие скорость химических реакций. Химические реакции, протекающие при участии катализаторов, называют каталитическими.
Сам катализатор в реакциях не расходуется и в конечные продукты не входит.

Влияние катализатора на скорость реакции.
С12Н22О11 + 12О2 =
12СО2+11Н2О