Факторы влияющие на скорость хим реакции.

Основные факторы – это концентрация реагирующих веществ, температура, наличие катализатора.

Кинетические уравнения реакции первого второго и третьего порядка. Период полураспада.

Реакции первого порядка.

Рассмотрим в общем виде реакцию первого порядка:

А продукты

Уравнение скорости для этого типа реакций имеет вид:

ω = - = kC_А

После разделения переменных получим:

- = kdt

Интегрирование уравнения в пределах С₀ – С и 0 – t даёт:

ln = kt

где С₀ – концентрация вещества А на начало реакции при t = 0;

С - концентрация вещества А ко времени протекания реакции t;

k –константа скорости химической реакции.

Это уравнение часто используется в виде

lnC = lnC₀ – kt

Реакции второго порядка
Рассмотрим в общем виде реакцию второго порядка типа

А + В продукты

Уравнение скорости дя реакций подобного типа можно записать в виде

ω = - = kC_AC_B

Если начальные концентрации (t = 0) веществ А и В одинаковы и равны С_0,А = С_0,В = С₀, то:

ω = - = kC²,

где С – концентрация вещества А и В ко времени t.

После разделения переменных и интегрирования в пределах С₀ – С и 0 – t получим:

+ kt

или

= kt

Период полураспада для реакций подобного типа определяется уравнением:

t_1/2 =

Рассмотрим в общем виде реакцию третьего порядка:

3А продукты

Уравнение скорости для этого типа реакций имеет вид:

ω = - = kC

После разделения переменных получим:

- = kdt

Интегрирование уравнения в пределах С₀ – С и 0 – t даёт:
= kt

или

где С₀ – концентрация вещества А на начало реакции при t = 0;

С - концентрация вещества А ко времени протекания реакции t;

k –константа скорости химической реакции.

ПЕРИОД ПОЛУРАСПАДА.

Важной характе­ристикой радиоактивного вещества является период полураспада — время, за которое распадается по­ловина количества исходного вещества. Например, если половина его распадается за четыре дня, то и период полураспада принимается равным четырем дням. Через следующие четыре дня распадается по­ловина оставшегося количества, через восемь дней его останется только 1/4, через 12 дней — 1/8 и т. д. Чтобы радиоактивность снизилась до 1% исходного вещества, должно пройти примерно семь периодов полураспада.
Необходимо подчеркнуть, что половина атомов радиоактивного вещества распадается за указанное время лишь в среднем. Фактически некоторые ато­мы не распадаются вовсе, в то время как другие распадаются в значительно более короткие проме­жутки времени.
Чем интенсивнее идет радиоактивный распад, тем короче период полураспада. Сильные излучатели живут гораздо меньше, чем слабые.
Один грамм урана содержит около 2,5 -1021 ато­мов. Однако из этого астрономического количества в секунду распадается только около 12 тыс. атомов. Поэтому период полураспада урана исключитель но долог — около 4,5 млрд. лет. У тория он еще дольше — более 14 млрд. лет! Время полура­спада радия-226 — 1617 лет, радона — 3,82 дня, полония-218 — 3,05 мин, полония-212 — 3-Ю-7 сек, некоторых элементарных частиц — миллионные и миллиардные доли секунды.