Энергии активации. Активированный комплекс. Катализатор, Гомогенный и гетерогенный катализ

Энергия активации - тот избыток энергии, которым должны обладать молекулы взаимодействующих веществ по отношению к средней энергии молекул.

Химическое взаимодействие, как правило, начинается с разрыва или ослабления связи между атомами в молекулах реагирующих веществ. Этот процесс осуществляется путем столкновения молекул. Однако далеко не все столкновения заканчиваются химической реакцией.     

Такое соотношение между числом эффективных столкновений и общим числом столкновений объясняется тем, что в ходе взаимодействия частиц образуется неустойчивое промежуточное состояние, которое называется активированным комплексом. Для создания активированного комплекса молекулам необходимо преодолеть силы межъядерного отталкивания. Для преодоления этих сил молекулам требуется дополнительная энергия, т.е., энергия активации. Неустойчивый активированный комплекс существует очень короткое время и распадается с образованием продуктов реакции и выделением энергии.

Энергия активации зависит от природы реагирующих веществ и в некоторой степени от температуры:

· Если энергия активации мала (меньше 40 кДж/моль), скорость реакции велика. Так, ионные реакции в растворах протекают практически мгновенно.

· Если энергия активации реакции велика (больше 120 кДж/моль), скорость реакции мала.

· Реакции, энергия активации которых находится в пределах от 40 до 120 кДж/моль, протекают за время, которое можно зафиксировать в лабораторных условиях.

 

Катализатор – вещ-во, ускоряющее химическую реакцию.

Гомогенный катализатор находится в одной фазе с реагирующими веществами, гетерогенный - образует самостоятельную фазу, отделённую границей раздела от фазы, в которой находятся реагирующие вещества.

 

Гомогенный катализ - ускорение химической реакции в присутствии катализатора, который находится в одной фазе с исходными реагентами (субстратами) в газовой фазе или растворе.

 

Гетерогенный катализ (контактный) - изменение скорости хим. р-ции при воздействии

катализаторов, образующих самостоят. фазу и отделенных от реагирующих в-в границей раздела.

 

Реакции обратимые и необратимые. Химическое равновесие.

Необратимыми называются химические реакции, которые происходят только в одном направлении до полного расходования одного из реагентов: 4Р+5О₂ =2Р₂О₅

Обратимыми называются химические реакции, которые осуществляются во взаимно противоположных направлениях при одних и тех же условиях.

Химическое равновесие – это состояние реакционной системы, в котором скорости прямой и обратной реакции равны.

12.   Константа равновесия, ее выражение, от каких факторов зависит.

 

Константа равновесия — величина, определяющая для данной химической реакции соотношение между термодинамическими активности исходных веществ и продуктов в состоянии химического равновесия

К_р=К_пр/К_обр (реакции)

зависит от природы реагентов и от температуры.

 

Принцип Ле Шателье. Факторы, влияющие на химическое равновесие.

Принцип: если на систему, находящуюся в состоянии равновесия оказано воздействие, то равновесие смещается в сторону уменьшения этого воздействия.

Факторы: температура(влево), давление (в сторону меньшего объёма), концентрация исх. (вправо), концентрация полученного(влево)