Вопрос 18 скорость химических реакций. Влияние различных факторов

Скорость химической реакции - это изменение молярной концентрации одного из участвующих в реакции веществ в единицу времени:v = Dc/Dt [моль/литр*сек]

От чего же зависит скорость реакции?

В первую очередь – от природы веществ: одни вещества реагируют мгновенно, другие – медленно.Затем – от концентрации реагентов: чем она больше, тем чаще будут сталкиваться частицы.В-третьих, повышение температуры также будет ускорять реакцию: чем выше температура, тем легче частицам образовывать активированный комплекс и преодолеть энергетический барьер. Для гетерогенных реакций самый важный фактор – площадь контакта реагентов (она напрямую зависит от степени измельчения).Наконец, в присутствии веществ-катализаторов тоже достигается рост скорости реакции.Основные факторы – это концентрация реагирующих веществ, температура, наличие катализатора.Влияние концентрации. Зависимость скорости химических реакций от концентрации определяется законом действия масс, который в общем виде записывается так:V = K CanCвm,

где К – коэффициент пропорциональности, называемый константой скорости реакции.

Ca и Cв – концентрации веществ а и в, участвующих в химической реакции.

n и m – стехиометрические коэффициенты. Влияние температуры. С повышением температуры скорость реакции возрастает, что связано с увеличением константы скорости реакции. Согласно правилу Вант-Гоффа повышение температуры на 10 0 С увеличивает скорость реакции в 2-4 раза. Можно рассчитать температурный коэффициент скорости реакции:

g = Kt+10/Kt, где

Kt+10 – константа при температуре t+10 0.

Kt – константа скорости реакции при температуре t.

Влияние катализатора. Катализатор – вещество, которое резко изменяет скорость реакции. При внесении катализатора реакция проходит через несколько промежуточных стадий, требующих меньшей энергии активации, чем прямая реакция без катализатора, что приводит к колоссальному возрастанию скорости реакции.Медленно протекающий процесс, например реакция А + В = АВв присутствии катализатора К проходит в две стадии:

А + К = АК (промежуточное соединение)

АК + В = АВ + К

Большинство каталитических реакций положительно, т. е. в присутствии катализатора их скорость возрастает. Однако встречается отрицательный катализ. В этом случае катализатор называют ингибитором. Если ингибитор тормозит процесс окисления, его называют антиоксидантом.Получение и хранение различных продуктов сопровождается протеканием ряда химических процессов.