Кінетика хім. Р-й

Швидкість реакції і у випадку гомогенного і у випадку гетерогенного її проходження вивчає спеціальна наука - хімічна кінетика.Кінетика розглядає швидкість реакції як поняття статистичне. Відносять швидкість реакції до молю реагуючих речовин.

Кількість молів в одиниці об'єму - це концентрація речовини. Тому швидкість будь-якої хімічної реакції вимірюють зміною концентрації в часі. При цьому вимірювати можна як концентрації вихідних речовин, так i концентрації продуктів, що утворюються.

Швидкістю гомогенної реакції називається кількість речовини, що вступає в реакцію, або речовини, що утворюється внаслідок реакції, за одиницю часу в одиниці об'єму системи.

Швидкістю гетерогенної реакції називається кількість речовини, що вступає в реакцію, або речовини, що утворюється внаслідок реакції, за одиницю часу, на одиниці площі поверхні розділу фаз.

Швидкість реакції залежить від природи речовин, їх концентрації і від температури.

Третій фактор - температура.

Зміна температури викликає адекватну зміну константи швидкості реакції. За рівнянням Аренiуса

,де k₀ - це константа швидкості реакції при початковій температурі;

k_Т - константа швидкості реакції при даній температурi;

E - енергія активації, величина для даної температури постійна, бо вона залежить тільки від природи реагуючих речовин;

е - основа натурального логарифму;

R - універсальна газова стала;

T - температура за шкалою Кельвіна.

Каталізатором називається речовина, що змінює швидкість хімічної реакції, але в результаті реакції залишається без змін.В ланцюгових хімічних реакціях активна частинка (збуджений атом - частинка з неспареним електроном, або іон з некомпенсованим електричним зарядом) передає свою енергію новим частинкам i починає ланцюг послідовних перетворень. Приклад.

Реакція брому з воднем, яка при опромінюванні сонячним світлом протікає з вибухом.

Перша стадія - це розпад молекули брому на 2 вільних радикали. Процес відбувається за рахунок кванту світла, який в цьому випадку грає роль запалу:

Br₂ + hg = Br^·+ Br^·

Br – Br + hg=Br^· +Br^·

Точка означає, що один з електронів є неспареним.

Друга стадія - розвиток ланцюга:

Br^· + H₂ = HВr+H^·

Н^· + Br₂ = HBr + Br ^· Обривається ланцюг найчастіше внаслідок зустрічі двох активних радикалів:

H^· + Br ^·= HВr,

або внаслідок зустрічі з інгібітором. Інгібітор - це молекула, яка дає вільний радикал, але не такий активний, щоб розвивати ланцюг.