Скорость химических реакций

А + В = С + D
Условная реакция
Чем быстрее происходит процесс изменения концентраций веществ, тем больше скорость химической реакции.

Δn
Для того чтобы определить скорость химической реакции нужно знать изменение химического количества ∆n одного из веществ, которое произошло за определённый промежуток времени ∆t, и объём сосуда V, в котором протекает данная реакция.
V ∙ Δt
Математическое выражение скорости химической реакции в указанном промежутке времени

Скорость химической реакции —
это величина, которая равна отношению изменения молярной концентрации вещества к интервалу времени, в течение которого произошло данное изменение.

Гомогенные реакции — это реакции, протекающие в однородной среде, т.е. там, где нет поверхности раздела реагирующих веществ.
Гетерогенные реакции — это реакции, протекающие между веществами в неоднородной среде, т.е. там, где есть поверхность раздела реагирующих веществ.

Изменение скорости химической реакции со временем
v
t
С ходом реакции
её скорость постепенно уменьшается и через определённый промежуток времени она заканчивается.

Химическая кинетика — раздел химии, который изучает скорость химических реакций.

Факторы, которые оказывают влияние на скорость химических реакций:
– природа реагирующих веществ;
– их концентрация;
– температура;
– использование катализаторов;
– площадь поверхности соприкосновения реагентов.

1. Природа реагирующих веществ
HCl
Цинк
(Zn)
Железо
(Fe)
Медь
(Cu)

2. Температура
Свинец
(Pb)
C увеличением температуры скорость химических реакций увеличивается.

Якоб Хендрик
Вант-Гофф
1852–1911 гг.
Голландский учёный.
Установил количественную зависимость скорости реакций от температуры
в 1884 году.

Правило Вант-Гоффа: при изменении температуры (повышении либо понижении)
на каждые 10°С скорость реакции соответственно изменяется (увеличивается или уменьшается)
в 2–4 раза.
Уравнение Вант-Гоффа

γ — температурный коэффициент, который показывает во сколько раз увеличится скорость реакции с повышением температуры на 10°С.
Уравнение Вант-Гоффа

3. Концентрация исходных веществ
Чем выше молярные концентрации исходных веществ, тем больше скорость химической реакции.

К. Гульдберг и П. Вааге
Зависимость скорости химической реакции
от концентрации реагирующих веществ описана основным законом химической кинетики (закон действующих масс), который был сформулирован норвежскими учёными
К. Гульдбергом и П. Вааге в 1867 г.

Закон действующих масс: скорость химической реакции прямо пропорциональна произведению концентраций реагирующих веществ, взятых
в степенях, равных их коэффициентам.
aA + bB → cC + dD

Закон действующих масс справедлив только для наиболее простых по своему механизму взаимодействий.

4. Катализаторы
Увеличить скорость химической реакции можно с помощью катализатора.

Катализатор — вещество, которое увеличивает скорость химической реакции, но само при этом
не расходуется и в конечные продукты не входит.

Катализ — процесс изменения скорости химической реакции добавлением катализатора.
Каталитические реакции — реакции
с участием катализаторов.

Ферменты — биологические катализаторы белковой природы.

Ферменты действуют только
в определённом интервале температур и определённой среде, что связано с их белковым происхождением.

Ингибиторы — вещества, которые служат
для уменьшения скорости реакции.