Вычислить как и во сколько раз уменьшится скорость реакции

Влияние природы реагирующих веществ на скорость химических реакций

Большую роль играет характер химических связей и строение молекул реагентов. Реакции протекают в направлении разрушения менее прочных связей и образования веществ с более прочными связями. Так, для разрыва связей в молекулах H2 и N2 требуются высокие энергии; такие молекулы малореакционноспособны. Для разрыва связей в сильнополярных молекулах (HCl, H2 O) требуется меньше энергии, и скорость реакции значительно выше. Реакции между ионами в растворах электролитов протекают практически мгновенно.

Другие примеры: фтор с водородом реагирует со взрывом при комнатной температуре, а бром с водородом взаимодействует медленно и при нагревании. Оксид кальция вступает в реакцию с водой энергично, с выделением тепла; оксид меди с водой не реагирует.

Зависимость скорости химической реакции от концентрации

В 1867 г. был установлен закон действующих масс двумя норвежскими химиками К. Гульдбергом и П. Ваге.

При постоянной температуре скорость химической реакции прямо пропорциональна произведению концентраций реагирующих веществ, возведенных в некоторых степенях :

где k коэффициент пропорциональности, называемый константой скорости данной реакции.

Физический смысл константы скорости заключается в том, что она равна скорости реакции при единичных концентрациях реагирующих веществ.

Константа скорости реакции k зависит от природы реагирующих веществ, температуры и катализатора, но не зависит от концентрации реагирующих веществ. Уравнение (1.4) называется кинетическим уравнением реакции.

Показатели степеней при концентрациях в кинетическом уравнении называются порядками реакции по данному веществу. а их сумма – общим порядком реакции. Порядки реакции устанавливаются экспериментально и в большинстве случаев не совпадают со стехиометрическими коэффициентами уравнений. Существует совсем немного реакций, где порядок совпадает с суммой стехиометрических коэффициентов.

Порядок реакции может быть и дробным. Почему, рассмотрим ниже.

Реакции обычно идут по стадиям, поскольку невозможно представить себе одновременное столкновение большого числа молекул.

Предположим, что некая реакция

идет по стадиям:

1) А + в = ав.

2) Ав + в = c +d.

Тогда, если первая реакция идет медленно, а вторая быстро, то скорость определяется первой стадией (пока она не пройдет, не может идти вторая), т.е. накопление частиц АВ. Тогда и =kCACB .

Скорость реакции для последовательных реакций определяется самой медленной стадией. Отсюда различие между порядком реакции и стехиометрическими коэффициентами. Например, реакция разложения перекиси водорода:

2H2o2 = 2h2o+o2.

На самом деле, реакция первого порядка, т.к. она лимитируется первой стадией H2 O2 = H2 O + O, а вторая стадия O + O = O2 идет очень быстро.

Может быть самой медленной не первая, а вторая или другая стадия, и тогда мы получаем иногда дробный порядок, выражая концентрации интермедиатов (промежуточных соединений) через концентрации начальных веществ.

Другая причина несовпадения порядка реакции с суммой стехиометрических коэффициентов уравнений − постоянство концентраций одного или нескольких участников реакции. Например, в реакции омыления эфира

.

Молекулярность реакции – это число частиц, участвующих в элементарной реакции. В зависимости от молекулярности различают: мономолекулярные, би-, тримолекулярные реакции.



вычислить как и во сколько раз уменьшится скорость реакции:Влияние природы реагирующих веществ на скорость химических реакций Большую роль играет характер химических связей и строение молекул реагентов. Реакции протекают в направлении разрушения менее