химический каталог




Общая и неорганическая химия. Часть 3

Автор Ю.М.Коренев, В.П.Овчаренко

но, что это определение не однозначно. Если определять скорость реакции по концентрациям различных веществ, мы получим разные результаты, поэтому необходимо указывать, по какому из веществ была определена скорость реакции, или использовать другое соотношение:

Vj- dt

где Vj — стехиометрический коэффициент в уравнении реакции.

§ 2.2. Факторы, влияющие на скорость химической реакции

Скорость химической реакции зависит от условий, в которых она протекает. Рассматриваемые ниже факторы, влияющие на скорость протекания реакций, относятся к гомогенным реакциям

I. Природа реагирующих веществ. Под природой реагирующих

веществ понимают природу химической связи в молекулах реагентов

и ее прочность. Разрыв связей и образование новых связей

определяют величину константы скорости, и тем самым влияют на

процесс протекания реакции.

II. Концентрация реагирующих веществ. Необходимым (но не

достаточным) условием для того, чтобы молекула А прореагировала с

молекулой В, является столкновение этих молекул. Вероятность

столкновения молекул напрямую зависит от количества молекул в

единице объема, а оно определяется концентрациями реагирующих

веществ. Вероятность столкновения двух молекул равна

произведению вероятностей нахождения каждой из молекул в точке

столкновения. Следовательно, скорость элементарной химической

реакции пропорциональна произведению концентраций реагирующих

веществ в степенях, указывающих количество молекул данного сорта,

участвующих в реакции (стехиометрические коэффициенты).

Зависимость скорости элементарной химической реакции:

aA + b& = dr> + eE

от концентраций реагирующих веществ описывается следующим уравнением:

V=k- [Af • [В]\ где к — константа пропорциональности, называемая константой скорости химической реакции, [А], [В] — концентрации веществ А и В, выраженные в единицах моль/л, ау Ь — стехиометрические коэффициенты.

Если в уравнении [63], связывающем скорость реакции с концентрациями, приравнять их к единице, то получим, что скорость реакции будет равна постоянной величине к. Из этого равенства следует физический смысл константы скорости химической реакции. Константа скорости химической реакции численно равна скорости реакции при концентрациях реагирующих веществ, равных одному молю на литр, т. е. константа скорости равна удельной скорости реакции.

Однако, как уже отмечалось выше, подавляющее большинство реакций идёт в несколько стадий. Например, для реакции:

2Н2 + 02 =2Н20

первая стадия (всего их около десяти) выглядит так:

Н2 + 02 =20Н.

а следующая, приводящая к началу цепной реакции, так:

ОН. + Н2 = Н20 + Н. и т.д.

Поэтому кинетическое уравнение обычно имеет вид:

т п

V=k-[A\ -[В] ,

где туп — величины, определяемые экспериментально.

Сумма показателей степеней концентраций реагентов в кинетическом уравнении реакции называется порядком химической реакции. Для уравнения, приведенного выше, порядок реакции равен (т + п). Порядок по данному веществу (частный порядок) определяется как показатель степени при концентрации этого вещества. Так порядок по веществу А равен т.

Например, общий порядок реакции:

Н2 + 12 = 2 HI

равен двум, частные порядки по водороду и по иоду равны единице.

Химические реакции можно классифицировать по числу частиц, участвующих в одном элементарном химическом акте. В соответствии с этим признаком реакции делятся на:

мономолекулярные — реакции, в которых такой акт представляет собой химическое превращение одной молекулы (реакции изомеризации, диссоциация молекул, радиоактивный распад);

бимолекулярные — реакции, в которых элементарный акт осуществляется при столкновении двух молекул;

тримолекулярные — реакции, протекающие при столкновении трех молекул.

Вероятность столкновения трех молекул при нормальном давлении мала, поэтому тримолекулярные реакции весьма редки. Реакции большей молекулярности практически не встречаются.

Стехиометрическое уравнение реакции отражает материальный баланс, но не механизм реакции. Большинство реакций представляют собой совокупность нескольких последовательных стадий, каждая из которых может относиться к любой из указанных выше кинетических групп. И только для небольшого числа реакций механизм реакции совпадает со стехиометрическим уравнением.

Молекулярность реакции — теоретическое понятие. Для того чтобы определить молекулярность реакции, необходимо знать механизм ее протекания.

Порядок реакции является экспериментальной величиной и определяется по зависимости скорости реакции от концентраций веществ, найденной из опытных данных. Только для простых реакций, механизм которых соответствует стехиометрическому уравнению, порядок реакции и молекулярность имеют одинаковое значение. Например, реакция синтеза иодоводорода формально является бимолекулярной реакцией, и порядок ее согласно уравнению равен двум. В большинстве же случаев порядок реакции и молекулярность не совпадают.

Общий порядок реакции определяется порядком наиболее медленно идущей стадии. Таких

страница 12
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16

Скачать книгу "Общая и неорганическая химия. Часть 3" (164Kb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
коробки с цветами и макарони
Фирма Ренессанс лестница на второй этаж п образная- быстро, качественно, недорого!
кресло 9906
ответственное хранение и временное хранение

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(09.12.2016)