В Химия. Учеб. пособие. Скорость химической реакции и влияние на нее различных факторов

-63-

ХИМИЧЕСКАЯ КИНЕТИКА И РАВНОВЕСИЕ

Скорость химической реакции и влияние на нее различных факторов

—»

аА + вВ < ^ ^> сС + dD,

V

А 1

V=k-[A]^a-[B]^b

<— <—

V = к- [cf • [ d ],

где [А], [В], [С], [D] - концентрации веществ; а, Ь, с, d - стехиометрические

коэффициенты уравнения реакции; V, V - скорости прямой и обратной ре-

—> <— акции; к, к - коэффициенты, называемые константами скорости реакции.

Физический смысл констант скорости реакции: константы численно равны скорости реакции, когда концентрации каждого из реагирующих ве­ществ или продуктов реакции составляют 1 моль/л или когда их произведе­ние равно единице.

Константы скорости реакции к зависят от природы реагирующих ве­ществ и от температуры, но не зависят от концентраций.

Химические реакции могут быть гомогенными и гетерогенными. В го­могенной реакции все вещества (компоненты) находятся в одной фазе и меж­ду ними нет поверхности раздела, например, смесь этилового спирта с водой. Примером гомогенной системы может служить любая газовая смесь - все га­зы при не очень высоком давлении неограниченно растворяются друг в дру­ге.

В гетерогенной реакции вещества находятся в разных фазах и между ними имеется поверхность раздела, например, раствор соли с осадком. В ге­терогенных реакциях взаимодействие между различными фазами протекает на поверхности раздела фаз и определяется величиной поверхности раздела. Если взять, например, железо в виде порошка и в виде стержня, то с порош-кообразнным железом, реакция будет идти значительно быстрее, т. к. по­верхность соприкосновения фаз значительно больше.

Закон действия масс строго соблюдается только для гомогенных реак­ций. В случае гетерогенных реакций в уравнение скорости не включается концентрация веществ, находящихся в твердом состоянии, т. к. их концен­трации постоянны и они реагируют лишь на поверхности. Уравнение скоро­сти реакции по закону действия масс для гомогенной реакции имеет вид

2S02(г) + 02(г) <^ 2S03(г)

-> ->

V = k [ S0₂ ] [0₂ ],

<- <-

V = k-[ S0₃ ],

В Химия. Учеб. пособие

-64-

ХИМИЧЕСКАЯ КИНЕТИКА И РАВНОВЕСИЕ