Скорость химических реакций. химическое равновесие

Скорость химической реакции показывает изменение количества одного из веществ в реакции в единицу времени.

При расчете скорости реакции необходимо учитывать условия ее протекания, а именно, идет ли реакция в объеме реакционной системы, как в случае гомогенных реакций или на границе раздела фаз, в случае гетерогенных реакций. Напомним:

Гомогенные реакции – реакции между веществами, находящимися в одинаковых фазовых состояниях, за исключением твердых.

Например: N2(г) + 3H2(г) = 2NH3

BaCl2(ж) + Na2SO4(ж)= BaSO4↓ + 2NaCl

Гетерогенные реакции – реакции между веществами, находящимися в разных агрегатных состояниях.

Например: Zn(т)+ H2SO4(ж) = ZnSO4 + H2

Расчет скорости для этих типов реакций осуществляют по формулам:

для гомогенной реакции:

скорость химических реакций. химическое равновесие - student2.ru

или
скорость химических реакций. химическое равновесие - student2.ru

для гетерогенной реакции:

скорость химических реакций. химическое равновесие - student2.ru

в этих формулах: Δn – изменение количества одного из веществ в реакции, моль;

∆t – промежуток времени реакции, с;

∆c = ∆n/V – изменение концентрации реагирующего вещества, моль/л;

V–объем реакционной системы, л либо м3;

S–поверхность соприкосновения фаз, м2.

Знак «–» в формулах используется в случае, если расчет ведут по концентрациям исходных веществ, которые уменьшаются в ходе реакции, а знак «+» в случае, если рассматриваются концентрации продуктов реакции, которые увеличиваются в ходе реакции (скорость реакции всегда положительна).

В системе СИ единицами измерения скорости реакции являются: моль·м-3·с-1 или моль·л-1·с-1 (для гомогенных реакций) и моль·м-2·с-1 (для гетерогенных реакций).

Химические реакции бывают простые и сложные.

Простая реакция – реакция, протекающая в одну стадию, элементарный акт взаимодействия частиц. В элементарной реакции может участвовать либо одна частица (реакция распада), либо две, либо (очень редко) три частицы. Т.е. в простой реакции одновременно могут участвовать не более трех частиц.

Число частиц, участвующих в элементарном акте реакции, называется молекулярностью. Реакции бывают мономолекулярными, бимолекулярными и тримолекулярными.

Примеры простых реакций:

J2 ® 2J мономолекулярная

2СН3· ® С2Н6 бимолекулярная

2NO + O2 ® 2NO2 тримолекулярная

Сложная реакция включает в себя несколько различных стадий, приводящих к конечным продуктам. Сложные реакции бывают параллельными (одновременно идет несколько реакций) или последовательными (через образование промежуточных продуктов).

Простые реакции встречаются достаточно редко. Чаще реакции бывают сложными, и символизирующие их уравнения отражают лишь конечный итог химических превращений.

Скорость химических реакций зависит от:

· природы реагирующих веществ

· концентрации реагирующих веществ

· давления (в газовых реакциях)

· температуры

· катализатора

· от среды (для реакций в растворе)

· от площади поверхности соприкосновения (для гетерогенных реакций)

Наши рекомендации