Скорость химических реакций

Химические реакции проходят с различными скоростями. Коррозия металлов протекает медленно, осаждение малорастворимой соли – быстро, а взаимодействие водорода и кислорода со скоростью взрыва.
4Fe + 3O2 + 6H2O= 4Fe(OH)3 ; 2Н2 + О2 = 2Н2О
AgNO3 + NaCl = AgCl + NaNO3
Химическая кинетика изучает факторы, влияющие на скорость химических реакций и механизмы химических реакций

Для того, чтобы произошла химическая реакция, необходимо:
Столкновение частиц,
Достаточный запас энергии у этих частиц

Скорость химической реакции – это число соударений , приведших к химическому превращению в единице объема в единицу времени.
На практике скорость химической реакции определяется как изменение концентрации реагирующих веществ в единицу времени.

Скорость гомогенной реакции
Скорость гетерогенной реакции

Факторы влияющие на скорость химической реакции
Природа реагирующих веществ
Еа < 40 кДж/моль - скорость реакции большая.
CuSO4 + NaOH = Na2SO4 + Cu(OH)2
Еа >120 кДж/моль - скорость реакции мала.
N2 + H2 = NH3 +Q
Еа 40-120 кДж/моль - скорость реакции средняя.
Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2

Температура
Правило Я.Х.Вант-Гоффа
При повышении температуры на каждые 10°С скорость химической реакции увеличивается в 2-4 раза.

Задачи
Во сколько раз возрастет скорость реакции при повышении температуры на 30°С, если температурный коэффициент равен 3.
ответ: 27

На сколько необходимо повысить температуру, чтобы скорость возросла в 8 раз (γ =2)?
Отв. на 30°
Во сколько раз возрастет скорость при повышении температуры на 50°С? (γ =2)
Ответ: 32

1. Вычислите скорость химической реакции, если γ =2. Скорость начальная реакции 0,04моль/л·ч при t=20°. Какая скорость будет при t=0°, t=40°, t=10°.
2.Чему будет равен температурный коэффициент, если реакция при 60°С протекает полностью за 270с, а при 80°С – за 30 с.
3.Во сколько раз изменится скорость реакции при
Δt=20°, Δt=40°.( γ =4)

Коэффициент Вант-Гоффа для реакции гидролиза сахарозы приблизительно равен 4 ( точно 4,2 ). Во сколько раз возрастет скорость этой реакции при повышении температуры на 10°С? 20°С?
C12H22O11 + H2O = 2 C6H12O6
2.Во сколько раз увеличится скорость гидролиза сахарозы в организме заболевшего человека, если у больного температура 42°С?
3.При снижении температуры реакционной смеси с 50 до 30°С скорость некоторой реакции уменьшается в 7,3 раза. Как изменится скорость этой реакции при повышении температуры от 20 до 60°С?
4.При охлаждении реакционной смеси со 170 до 150°С скорость реакции уменьшилась в 250 раз. Вычислите температурный коэффициент.

2.
3.
4.

Концентрация реагирующих веществ
В 1867г. норвежцами К. Гульдбергом и П.Вааге и независимо от них 1865г. Русским ученым Н.И. Бекетовым был сформулирован закон:
Закон действующих масс
Скорость химической реакции прямо пропорциональна произведению мольных концентраций реагирующих веществ, взятых в степенях, равных их коэффициентам в уравнении реакции.

А + В = D
V =k CA CB
2A + B = D
V =k C2A CB
CA CB - концентрация веществ А и В (моль/л)
k - коэффициент пропорциональности