більшості реакцій збільшується. Залежність швидкості реакції від температури визначається правилом Вант-Гоффа:
при підвищенні температури на 10 В° швидкість реакції збільшується в 2-4 рази. Наприклад, водень і кисень при кімнатній температурі практично не взаємодіють, а при 600 В° С реагують миттєво (Вибух): 2Н 2 + 0 2 Hi 2H 2 0 Збільшення температури призводить до збільшення числа активних молекул, що володіють достатньою енергією для взаємодії.
Каталізатор. Каталізаторами називають речовини, які збільшують швидкість хімічних реакцій, але самі при цьому не витрачаються. Явище такого прискорення реакцій називається
катализом. Залежно від того, в однакових або різних агрегатних станах знаходиться каталізатор і реагуючі речовини, розрізняють
гомо генний і
гетерогенний каталіз. При гетерогенному каталізі, коли каталізатор являє собою тверду речовину, а реакція проходить в розчині або газі, реагують речовини адсорбуються на поверхні каталізатора, де і відбувається власне хімічна реакція
СН 2 = СН 2 + Н 2 = СН 3 -СН 3 етилен етан
N 2 + 3H 2 = NH 3 аміак
При гомогенному каталізі, коли каталізатор і реагуючі речовини знаходяться в одній фазі, каталізатор прискорює реакцію шляхом утворення проміжних речовин при взаємодії з одним з вихідних компонентів, наприклад:
2SO, + Б., = 2SO, (NO, - каталізатор)
2 лютого 3 Лютого
Всі речовини в газовій фазі.
СН 3 СООН + С 2 Н 2 ВІН -> СН 3 Соос 2 Н 5 + Н 2 0
оцтова етанол 4 лютого етиловий ефір. кислота оцтової кислоти
Всі реагенти в рідкій фазе.Особую роль відіграють біологічні каталізатори - ферменти. За їх участі протікають складні хімічні процеси в рослинних і тваринних організмах. Однак, крім каталізаторів, які прискорюють реакції, є речовини, які уповільнюють хімічні реакції, тобто знижують швидкість реакції. Їх називають інгібітором рами. Наприклад сполуки миш'яку, ртуті, свинцю, ціанисті сполуки і др.Вліяніе концентрації реагуючих речовин може бути пояснено з уявлень, згідно з якими хімічна взаємодія є результатом зіткнення частинок. Збільшення числа частинок в заданому обсязі призводить до частіших їх зіткнень, тобто до збільшення швидкості реакції. Кількісно залежність між швидкістю реакції та молярним концентраціями реагуючих речовин описується основним законом хімічної кінетики - законом діючих мас. Швидкість хімічної реакції при постійній температурі прямо пропорційна добутку концентрацій реагуючих веществ.Для мономолекулярної реакції швидкість реакції пЃµ визначається концентрацією молекул речовини А: v = k * [A] де k - коефіцієнт пропорційності, який називається константою швидкості реакції; [А] - молярна концентрація речовини А.В випадку бімолекулярний реакції, її швидкість визначається концентрацією молекул НЕ тільки речовини А, але і речовини В: v = k * [A] * [B] У разі тримолекулярного реакції, швидкість реакції виражається рівнянням: v = k * [A] 2 * [B] У загальному випадку, якщо в реакцію вступають одночасно т молекул речовини А і n молекул речовини В, т. е.тА + ПВ = С, рівняння швидкості реакції має вигляд: v = k * [A] m * [B] nЕто рівняння є математичний вираз закону діючих мас в загальному вигляді. Щоб зрозуміти фізичний зміст константи швидкості реакції, треба прийняти в написаних вище рівняннях, що [А] = 1 моль/л і [В] = 1 моль/л (або прирівняти одиниці їх твір), та тоді v = k. Звідси ясно, що константа швидкості k чисельно дорівнює швидкості реакції, коли концентрації реагуючих речовин (або їх твір у рівняннях швидкості) рівні одиниці. Загальний вираз для швидкості хімічної реакції отримано для даної, фіксованої температури. У загальному ж випадку, оскільки швидкість реакції залежить від температури, закон діючих мас записується як v (T) = k (T) * [A] m * [B] n де v і k є функціями температури Константа швидкості хімічної реакції, її залежність від температури Численні досліди показують, що при підвищенні температури швидкість більшості хімічних реакцій істотно збільшується, причому для реакцій в гомогенних системах при нагріванні на кожні десять градусів швидкість реакції зростає в 2-4 рази (правило Вант-Гоффа). Це правило пов'язане з поняттям температурного коефіцієнта швидкості реакції г і визначається співвідношенням г = kТ +10/kТ Значення температурного коефіцієнта г дає можливість розрахувати зміна швидкості реакції при збільшенні температури на деяке число градусів від Т1 до Т2 по формулою v (Т1)/v (Т2) = г (Т2-Т1)/10Очевідно, що при підвищенні температури в арифметичної прогресії швидкість реакції зростає в геометричній.
15 Швидкість хімічних реакцій. П...
