нням температури. Тобто можна стверджувати що підвищення температури дуже близько до підвищення концентрації реагуючих речовин. У реальному житті ми дуже часто спостерігаємо реакції які протікають дуже швидко або навпаки практично не помітно. При зіткненні молекул відбуваються процеси розриву одних зв'язків і утворення інших, що є основною умовою протікання будь-якої хімічної реакції. Але для цього процесу необхідна певна енергія. У даному випадку при підвищенні температури енергія накопичується молекулою в результаті її зіткнення з іншими молекулами, а так само в результаті наголоси молекул об стінки гарячого судини в якому вони знаходяться, тобто можна стверджувати що при зіткненнях відбувається перехід енергії від однієї молекули до іншої, що надалі веде до утворення активних молекул - володіють високою кінетичної енергією, кількість таких молекул і обумовлюють швидкість протікання даної реакції.
Для підтвердження допущення що молекули які володіють енергией активації, рухаються з досить більшою швидкістю ніж середня швидкість молекул потрібно провести ряд розрахунків які підтверджують цей факт. Наприклад розглянемо реакцію взаємодії
Н2 + Вг gt; НВг + Н Еа=74кДж/моль
Для протікання даної реакції необхідна енергія активації значенням 74кДж/моль що видно з реакції.
За формулою
?=160? Т/М
де?- Середня швидкість руху молекул (м/с)
Т - температура (К)
М - молярна маса (г/моль)
У ході розрахунків ми з'ясували що для водоводу при Т=(27 ° С)=300К середня швидкість руху молекул буде наступною
? =160? 300/2=2816м/с
Кінетична енергія для 1 моля будь-якого газу розраховується за формулою:
Е=М? 2/2
виходячи з цієї формули і приймаючи енергію активації за кінетичну ми маємо:
? =? Еа/0,001 М =? 74000/0,001 * 2=6100 м/с
Виходячи з цих розрахунків видно що наявности активних молекул середня швидкість їх руху стає набагато вище приблизно в 2 рази, а якщо збільшується швидкість руху молекул то і частота їх зіткнень стає вище. Провівши ті ж розрахунки для брому ми отримали наступні дані
? =219 м/с
виходячи з виразу де енергія активації приймається за кінетичну середня швидкість руху молекул буде дорівнює:
? =680 м/с
Дані процеси можна пояснити за допомогою газового закону Шарля оскільки в результаті підвищення температури збільшується значення тиску а обсяг залишається постійним
P/Т=const, якщо V=const.
У ході таких змін швидкість руху і частота зіткнення молекул збільшується що провокує появу НОВИХ активних молекул і тим самим збільшує швидкість хімічної реакції.
3.2 Вплив тиску та об'єму. Закон Бойля-Маріотта і Закон Шарля
Швидкість хімічної реакції обумовлюється не тільки температурним коефіціентом як розглядалося вище але й багатьма іншими факторами, наприклад зміною обсягу і тиску.
При підвищенні тиску що може бути забезпечено різними способами, наприклад підвищенням концентрації одного або навіть декількох реагуючих речовин, шляхом закачування їх у систему в якій відбувається взаємодія між даними речовинами. У ході підвищення тиску швидкість хімічної реакції значно збільшується і дорівнює зміні тиску тобто:
? =P
Підвищення тиску в системі ні як на зміну, а саме на збільшення швидкості руху молекул та іонів не впливає. Але тога як же і за рахунок чого відбувається прискорення процесів хімічної взаємодії. В даному випадку тиск можна підвищити за рахунок, наприклад як уже згадувалося раніше, підвищенням концентрації однієї з речовин системи, дану процедуру проводять шляхом введення в суміш додаткової кількості газу, або шляхом зменшення обсягу досліджуваної системи, що в нашому випадку є більш простим і доцільним шляхом збільшення значення тиску. В результаті зменшення обсягу, кількість речовини в суміші залишається постійним, але тиск створюване його молекулами на стінки посудини збільшується, і хоча швидкість елементарних частинок залишається постійною, частота зіткнень їх між собою зростає. У результаті частих зіткнень енергія окремих молекул зростає і кількість таких молекул так само збільшується. У ході зіткнень енергія досягає значення енергії активації, і реакція починає йти більш енергійно і швидко.
Швидкість хімічної реакції в даному випадку буде підвищуватися якщо кількість активних молекул буде збільшуватися, тоб...
