утності деяких речовин (каталізаторів та інгібіторів).
. Закон дії мас
Закон дії мас відкритий дослідним шляхом К.М. Гульдбергом і П. Вааге в 1867 р. Він говорить: При постійній температурі швидкість хімічної реакції пропорційна добутку концентрацій реагуючих речовин, причому кожна концентрації входить у твір в ступені, що дорівнює коефіцієнту, що стоїть перед формулою речовини в рівнянні реакції. p align="justify"> Рівняння хімічної реакції в загальному вигляді можна представити так:
аА + ВВ? сС + dD
Тоді швидкість реакції можна виразити рівнянням:
= k * [A] a * [B] b
Всі хімічні реакції можна розділити на оборотні і необоротні реакції. Необоротні реакції протікають до кінця - до повного витрачання одного з реагуючих речовин. Оборотні реакції протікають не до кінця: жодне з реагуючих речовин не витрачається повністю. Коли швидкості прямої і зворотної реакції стають однаковими, настає хімічна рівновага. Кількісної характеристикою хімічної рівноваги служить константа хімічної рівноваги. p align="justify"> Відповідно до закону дії мас, швидкості прямої V1 і обратнойV2 реакції виражаються рівняннями:
V1 = k1 * [A] a * [B] b = k2 * [C] c * [D] d
При рівновазі V1 = V2, значить, k1 * [A] a * [B] b = k2 * [C] c * [D] d
Ставлення констант швидкості прямої і зворотної реакцій є величина постійна. Вона і називається константою хімічної рівноваги
К = k1/k2 K = (k2 * [C] c * [D] d)/k1 * [A] a * [B] b
кінетичного рівняння хімічної реакції називають математичну формулу, що зв'язує швидкість реакції з концентраціями речовин. Це рівняння може бути встановлено виключно експериментальним шляхом. p align="justify"> Залежно від механізму всі хімічні реакції класифікують на прості (елементарні) і складні. Простими називаються реакції, що протікають в одну стадію за рахунок одночасного зіткнення молекул, записаних у частині рівняння. У простій реакції можуть брати участь одна, дві або, що зустрічається вкрай рідко, три молекули. Тому прості реакції класифікують на мономолекулярні, бімолекулярні і тримолекулярного реакції. Так як з точки зору теорії ймовірності одночасне зіткнення чотирьох і більше молекул малоймовірно, реакції більш високою, ніж три, молекулярної не зустрічаються. Для простих реакцій кінетичні рівняння відносно прості. Наприклад, для реакції H2 + I2 = 2 HI кінетичне рівняння має вигляд
= k? C (I2)? C (H2)
Складні реакції протікають у кілька стадій, причому всі стадії пов'язані між собою. Тому кінетичні рівняння складних реакцій більш громіздкі, ніж простих реакцій. p> Наприклад, для складної реакції H2 + Br2 = 2 HBr відомо
=.
Складність кінетичного рівняння безпосередньо пов'язана зі складністю механізму реакції.
Основним законом хімічної кінетики є постулат, що випливає з великого числа експериментальних даних і виражає залежність швидкості реакції від концентрації. Цей закон називають законом діючих мас. Він стверджує, що швидкість хімічної реакції в кожен момент часу пропорційна концентраціям реагуючих речовин, зведеним до деяких ступеня. br/>
. Зі швидкістю хімічних реакцій пов'язані уявлення про перетворення речовин
Вчення про швидкостях і механізми хімічних реакцій називається хімічною кінетикою.
Під швидкістю хімічної реакції розуміють зміну концентрації одного з реагуючих речовин в одиницю часу при незмінному обсязі системи.
При цьому байдуже, про який з беруть участь у реакції речовину йдеться: всі вони пов'язані між собо ї рівнянням реакції, і по зміні концентрації однієї з речовин можна судити про відповідні зміни концентрацій всіх інших. Зазвичай концентрацію виражають у моль/л, а час - у секундах або хвилинах. Якщо, наприклад, вихідна концентрація одного з реагуючих речовин становила 1 моль/л, а через 4 с від початку реакції вона стала 0,6 моль/л, то середня швидкість реакції буде дорівнює (1 - 0,6)/4 = 0, 1 моль/(л? с).
Розглянемо в загальному вигляді швидкість реакції, що протікає за рівнянням
А + В = С + D (I)
Принаймні витрати речовини А швидкість реакції зменшується
В
Звідси випливає, що швидкість реакції може бути визначена лише для деякого проміжку часу. Так як концентрація речовини А в момент часу t1 вимірюється величиною з1, а в момент t2 - величиною c2, то за проміжок часу? T = t2 - t1 зміна концентрації речовини складе? З = с2 - з1, звідки визначиться середня швидкість реакції ()
В
Знак мінус ставиться тому, що, незважаючи на спадання концентрації речовини А і, отже, на від'ємне значення різниці с2 - з1, швидкість реакції може бути тільки по...
