зитивною величиною. Можна також стежити за зміною концентрації одного з продуктів реакції - речовин С або D; вона в ході реакції буде зростати, і тому в правій частині рівняння потрібно ставити знак плюс. p> Оскільки швидкість реакції весь час змінюється, то в хімічній кінетиці розглядають лише справжню швидкість реакції v, тобто швидкість в даний момент часу. Вплив природи речовин на швидкість хімічних реакцій дуже велике. Наприклад, процес перетворення граніту в глину, тек зване вивітрювання гірських порід, протікає протягом тисячоліть. Природа пляшкового або шибки, поліетилену та інших речовин, створених людиною, така, що ці речовини практично не розкладаються або розкладаються надзвичайно повільно. Ось і доводиться людині знаходити способи їх утилізації, наприклад спалювати. І як мудро розпорядилася еволюція, коли передбачила для людини і більшості тварин в якості транспортуючого кисень речовини гемоглобін крові, який вже при кімнатній температурі здатний з'єднуватися з киснем повітря із значною швидкістю, а отже, і швидко доставляти його з легких в тканинах. p> Сильне зміна швидкості реакції зі зміною температури пояснює теорія активації. Відповідно до цієї теорії в хімічну взаємодію вступають тільки активні молекули (частки), що володіють енергією, достатньою для здійснення даної реакції. Неактивні частки можна зробити активними, якщо повідомити їм необхідну додаткову енергію, - цей процес називається активацією. Один із способів активації - збільшення температури: при підвищенні температури число активних часток сильно зростає, завдяки чому різко збільшується швидкість. p> Енергія, яку треба повідомити молекулам (часткам) реагуючих речовин, щоб перетворити їх на активні, називається енергією активації.
Її визначають дослідним шляхом, позначають буквою Еa і зазвичай висловлюють в кДж/моль. Так, наприклад, для з'єднання водню і йоду (Н2 + I2 = 2НI) Еа = 167,4 кДж/моль, а для розпаду иодоводорода (2НI = Н2 + I2) Еа = 186,2 кДж/моль. p> Енергія активації Еa залежить від природи реагуючих речовин і служить характеристикою кожної реакції. Ці уявлення пояснюються малюнком
В
На прикладі реакції в загальному вигляді А2 + В2 = 2АВ. Вісь ординат характеризує потенційну енергію системи, вісь абсцис - хід реакції: початковий стан? перехідний стан? кінцевий стан. Щоб реагують речовини А2 і В2 утворили продукт реакції АВ, вони повинні подолати енергетичний бар'єр С. На це витрачається енергія активації Е а, на значення якої зростає енергія системи. При цьому в ході реакції з частинок реагуючих речовин утворюється проміжна нестійка угруповання, звана перехідним станом або активованим комплексом (у точці С), наступний розпад якої призводить до утворення кінцевого продукту АВ. Механізм реакції можна зобразити схемою
В
вихідні реагенти (початковий стан системи) активоване комплекс (перехідний стан) продукти реакції (кінцевий стан системи)
Якщо при розпаді активованого комплексу виділяється більше енергії, ніж це необхідно для активації частинок, то реакція екзотермічна. Прикладом ендотермічної реакції служить зворотний процес - освіта з речовини АВ речовин А 2 і В 2 : 2АВ = А 2 + В 2 . У цьому випадку процес протікає також через освіту активованого комплексу А 2 В 2 , однак енергія активації більше, ніж для прямого процесу: Е а = Е а +? H (? H - тепловий ефект реакції). Для протікання ендотермічних реакцій потрібно підвід енергії ззовні.
Як видно з малюнка
В
Різниця енергій кінцевого стану системи (Hкон) та початкової (Hнач) дорівнює тепловому ефекту реакції:
? H = Hкон - Hнач.
Швидкість реакції безпосередньо залежить від значення енергії активації: якщо воно мало, то за певний час протікання реакції енергетичний бар'єр подолає велике число часток та швидкість реакції буде високою, але якщо енергія активації велика, то реакція йде повільно.
При взаємодії іонів енергія активації дуже мала і іонні реакції протікають з дуже великою швидкістю (практично миттєво).
зрівняні? ня Арре? ніуса встановлює залежність константи швидкості хімічної реакції <# "9" height = "12" src = "doc_zip24.jpg"/> від температури <# "12" src = "doc_zip25.jpg" />.
Згідно простої моделі зіткнень хімічна реакція між двома вихідними речовинами може відбуватися тільки в результаті зіткнення молекул <# "14" src = "doc_zip26.jpg"/>), щоб...
