Ang rate ng isang kemikal na reaksyon ay ang pagbabago sa konsentrasyon ng mga reactant bawat yunit ng oras.

Sa mga homogenous na reaksyon, ang puwang ng reaksyon ay tumutukoy sa dami ng daluyan ng reaksyon, at sa mga heterogenous na reaksyon, ang ibabaw kung saan nagaganap ang reaksyon. Ang konsentrasyon ng mga reactant ay karaniwang ipinahayag sa mol / l - ang bilang ng mga moles ng sangkap sa 1 litro ng solusyon.

Ang rate ng isang kemikal na reaksyon ay nakasalalay sa likas na katangian ng mga reactant, konsentrasyon, temperatura, presyon, contact surface ng mga sangkap at likas na katangian nito, ang pagkakaroon ng mga catalyst.

Ang pagtaas sa konsentrasyon ng mga sangkap na pumapasok sa isang kemikal na pakikipag-ugnayan ay humahantong sa isang pagtaas sa bilis ng isang kemikal na reaksyon. Ito ay dahil ang lahat ng mga kemikal na reaksyon ay nagaganap sa pagitan ng isang tiyak na bilang ng mga tumutugon na particle (mga atomo, molekula, mga ion). Kung mas marami ang mga particle na ito sa dami ng espasyo ng reaksyon, mas madalas ang mga ito ay nagbanggaan at nangyayari ang pakikipag-ugnayan ng kemikal. Ang isang kemikal na reaksyon ay maaaring magpatuloy sa pamamagitan ng isa o higit pang elementarya (mga banggaan). Batay sa equation ng reaksyon, posibleng magsulat ng isang expression para sa pagtitiwala ng rate ng reaksyon sa konsentrasyon ng mga reactant. Kung isang molekula lamang ang lumahok sa isang elementarya na aksyon (sa panahon ng isang reaksyon ng agnas), ang pag-asa ay magiging ganito:

v= k*[A]

Ito ang equation para sa isang monomolecular reaction. Kapag ang dalawang magkaibang molekula ay nakikipag-ugnayan sa isang elementarya, ang pag-asa ay may anyo:

v= k*[A]*[B]

Ang reaksyon ay tinatawag na bimolecular. Sa kaso ng isang banggaan ng tatlong molekula, ang expression ay wasto:

v= k*[A]*[B]*[C]

Ang reaksyon ay tinatawag na trimolecular. Mga pagtatalaga ng koepisyent:

v — bilis ng reaksyon;

Ang [A], [B], [C] ay ang mga konsentrasyon ng mga reactant;

k ay ang koepisyent ng proporsyonalidad; ay tinatawag na rate constant ng reaksyon.

Kung ang mga konsentrasyon ng mga reactant ay katumbas ng isa (1 mol/l) o ang kanilang produkto ay katumbas ng isa, kung gayon v= k.. Ang rate constant ay depende sa likas na katangian ng mga reactant at sa temperatura. Ang pag-asa ng bilis ng mga simpleng reaksyon (i.e., mga reaksyong nagaganap sa pamamagitan ng isang elementarya na pagkilos) sa konsentrasyon ay inilalarawan ng batas ng mass action: ang rate ng isang kemikal na reaksyon ay direktang proporsyonal sa produkto ng konsentrasyon ng mga reactant na itinaas sa kapangyarihan ng kanilang mga stoichiometric coefficient.

Halimbawa, suriin natin ang reaksyon 2NO + O 2 = 2NO 2.

Sa kanya v= k* 2 *

Sa kaso kapag ang equation ng isang kemikal na reaksyon ay hindi tumutugma sa isang elementarya na pagkilos ng pakikipag-ugnayan, ngunit sumasalamin lamang sa ugnayan sa pagitan ng masa ng reacted at nabuo na mga sangkap, kung gayon ang mga antas ng mga konsentrasyon ay hindi magiging katumbas ng mga coefficient sa harap ng ang mga formula ng kaukulang mga sangkap sa equation ng reaksyon. Para sa isang reaksyon na nagpapatuloy sa ilang mga yugto, ang rate ng reaksyon ay tinutukoy ng rate ng pinakamabagal (naglilimita) na yugto.

Ang pag-asa ng rate ng reaksyon sa konsentrasyon ng mga reactant ay may bisa para sa mga gas at mga reaksyon na nagaganap sa solusyon. Ang mga reaksyon na kinasasangkutan ng mga solido ay hindi sumusunod sa batas ng mass action, dahil ang pakikipag-ugnayan ng mga molekula ay nangyayari lamang sa interface. Dahil dito, ang rate ng isang heterogenous na reaksyon ay nakasalalay din sa laki at likas na katangian ng contact surface ng mga reacting phase. Kung mas malaki ang ibabaw, mas mabilis na magpapatuloy ang reaksyon.

Ang epekto ng temperatura sa bilis ng isang kemikal na reaksyon

Ang epekto ng temperatura sa bilis ng isang kemikal na reaksyon ay tinutukoy ng panuntunan ng van't Hoff: na may pagtaas ng temperatura para sa bawat 10 ° C, ang rate ng reaksyon ay tumataas ng 2-4 beses. Sa matematika, ang panuntunang ito ay naihatid ng sumusunod na equation:

v t2= v t1*g(t2-t1)/10

saan v t1 at v t2 — mga rate ng reaksyon sa mga temperatura t2 at t1; g - koepisyent ng temperatura ng reaksyon - isang numero na nagpapakita kung gaano karaming beses tumataas ang rate ng reaksyon sa pagtaas ng temperatura para sa bawat 10 ° C. Ang ganitong makabuluhang pag-asa ng rate ng isang kemikal na reaksyon sa temperatura ay ipinaliwanag sa pamamagitan ng katotohanan na ang pagbuo ng mga bagong sangkap ay hindi nangyayari sa bawat banggaan ng mga tumutugon na molekula. Tanging ang mga molekula lamang ang nakikipag-ugnayan (mga aktibong molekula) na may sapat na enerhiya upang masira ang mga bono sa orihinal na mga particle. Samakatuwid, ang bawat reaksyon ay nailalarawan sa pamamagitan ng isang hadlang sa enerhiya. Upang mapagtagumpayan ito, kailangan ng molekula activation energy - ilang labis na enerhiya na dapat taglayin ng isang molekula upang ang pagbangga nito sa isa pang molekula ay humantong sa pagbuo ng isang bagong sangkap. Sa pagtaas ng temperatura, ang bilang ng mga aktibong molekula ay mabilis na tumataas, na humahantong sa isang matalim na pagtaas sa rate ng reaksyon ayon sa tuntunin ng van't Hoff. Ang activation energy para sa bawat partikular na reaksyon ay depende sa likas na katangian ng mga reactant.

Teorya ng aktibong banggaan nagbibigay-daan sa pagpapaliwanag ng impluwensya ng ilang salik sa bilis ng isang kemikal na reaksyon. Ang mga pangunahing probisyon ng teoryang ito:

• Nagaganap ang mga reaksyon kapag nagbanggaan ang mga particle ng mga reactant na may tiyak na enerhiya.
• Ang mas maraming reagent particle, mas malapit sila sa isa't isa, mas malamang na sila ay magbanggaan at mag-react.
• Ang mga epektibong banggaan lamang ang humahantong sa reaksyon, i.e. yaong kung saan ang "mga lumang ugnayan" ay nawasak o humina at samakatuwid ay maaaring mabuo ang mga "bago". Upang gawin ito, ang mga particle ay dapat magkaroon ng sapat na enerhiya.
• Ang pinakamababang labis na enerhiya na kinakailangan para sa mahusay na banggaan ng mga reactant particle ay tinatawag activation energy Ea.
• Ang aktibidad ng mga kemikal ay ipinapakita sa mababang activation energy ng mga reaksyong kinasasangkutan ng mga ito. Mas mababa ang activation energy, mas mataas ang reaction rate. Halimbawa, sa mga reaksyon sa pagitan ng mga cation at anion, ang enerhiya ng pag-activate ay napakababa, kaya ang mga naturang reaksyon ay nagpapatuloy halos kaagad.

Impluwensya ng katalista

Ang isa sa mga pinaka-epektibong paraan ng pag-impluwensya sa rate ng mga reaksiyong kemikal ay ang paggamit ng mga katalista. Upang mga katalista - Ito ang mga sangkap na nagbabago sa rate ng reaksyon, at sa pagtatapos ng proseso ay nananatiling hindi nagbabago sa komposisyon at masa. Sa madaling salita, sa sandali ng reaksyon mismo, ang katalista ay aktibong nakikilahok sa proseso ng kemikal, ngunit sa pagtatapos ng reaksyon, binabago ng mga reactant ang kanilang kemikal na komposisyon, nagiging mga produkto, at ang katalista ay inilabas sa orihinal nitong anyo. Karaniwan ang papel ng isang katalista ay upang mapataas ang rate ng reaksyon, bagaman ang ilang mga katalista ay hindi nagpapabilis, ngunit nagpapabagal sa proseso. Ang kababalaghan ng pagpabilis ng mga reaksiyong kemikal dahil sa pagkakaroon ng mga catalyst ay tinatawag catalysis, at mga pagbagal pagsugpo.

Ang ilang mga sangkap ay walang catalytic effect, ngunit ang kanilang mga additives ay makabuluhang pinatataas ang catalytic na kakayahan ng mga catalyst. Ang mga naturang sangkap ay tinatawag mga promoter. Ang iba pang mga sangkap (catalytic poisons) ay binabawasan o ganap na hinaharangan ang pagkilos ng mga catalyst, ang prosesong ito ay tinatawag pagkalason ng katalista.

Mayroong dalawang uri ng catalysis: homogenous at magkakaiba. Sa homogenous catalysis Ang mga reactant, produkto at catalyst ay bumubuo ng isang bahagi (gas o likido). Sa kasong ito, walang interface sa pagitan ng catalyst at ng mga reactant.

Katangi-tangi heterogenous catalysis ay ang mga katalista (karaniwan ay mga solid) ay nasa ibang yugto ng estado kaysa sa mga reactant at mga produkto ng reaksyon. Ang reaksyon ay karaniwang nabubuo sa ibabaw ng isang solid.

Sa homogenous catalysis, ang mga intermediate na produkto ay nabuo sa pagitan ng catalyst at ng reactant bilang resulta ng isang reaksyon na may mas mababang activation energy. Sa heterogenous catalysis, ang pagtaas sa rate ay ipinaliwanag sa pamamagitan ng adsorption ng mga reactant sa ibabaw ng catalyst. Bilang resulta, tumataas ang kanilang konsentrasyon at tumataas ang rate ng reaksyon.

Ang isang espesyal na kaso ng catalysis ay autocatalysis. Ang kahulugan nito ay nakasalalay sa katotohanan na ang proseso ng kemikal ay pinabilis ng isa sa mga produkto ng reaksyon.

Mga pangunahing konseptong pinag-aralan:

Ang bilis ng mga reaksiyong kemikal

Konsentrasyon ng molar

Kinetics

Homogeneous at heterogenous na mga reaksyon

Mga salik na nakakaapekto sa bilis ng mga reaksiyong kemikal

katalista, inhibitor

Catalysis

Mababalik at hindi maibabalik na mga reaksyon

Ekwilibriyong kemikal

Ang mga reaksiyong kemikal ay mga reaksyon kung saan ang iba pang mga sangkap ay nakuha mula sa isang sangkap (mga bagong sangkap ay nabuo mula sa orihinal na mga sangkap). Ang ilang mga kemikal na reaksyon ay nagaganap sa mga fraction ng isang segundo (isang pagsabog), habang ang iba ay tumatagal ng mga minuto, araw, taon, dekada, atbp.

Halimbawa: ang nasusunog na reaksyon ng pulbura ay nangyayari kaagad sa pag-aapoy at pagsabog, at ang reaksyon ng pagdidilim ng pilak o kalawang ng bakal (kaagnasan) ay nagpapatuloy nang napakabagal na posible na sundin ang resulta nito pagkatapos lamang ng mahabang panahon.

Upang makilala ang bilis ng isang kemikal na reaksyon, ang konsepto ng rate ng isang kemikal na reaksyon ay ginagamit - υ.

Ang bilis ng isang kemikal na reaksyon ay ang pagbabago sa konsentrasyon ng isa sa mga reactant ng reaksyon sa bawat yunit ng oras.

Ang formula para sa pagkalkula ng rate ng isang kemikal na reaksyon ay:

υ =	mula 2 hanggang 1	=	∆ s
t2 – t1	∆t

c 1 - molar na konsentrasyon ng sangkap sa paunang oras t 1

c 2 - molar na konsentrasyon ng sangkap sa paunang oras t 2

dahil ang rate ng isang kemikal na reaksyon ay nailalarawan sa pamamagitan ng isang pagbabago sa molar na konsentrasyon ng mga tumutugon na sangkap (nagsisimulang mga sangkap), pagkatapos ay t 2 > t 1, at c 2 > c 1 (ang konsentrasyon ng mga panimulang sangkap ay bumababa habang ang reaksyon ay nagpapatuloy ).

(mga) konsentrasyon ng molar ay ang dami ng substance sa bawat unit volume. Ang yunit ng pagsukat ng konsentrasyon ng molar ay [mol/l].

Ang sangay ng kimika na nag-aaral sa bilis ng mga reaksiyong kemikal ay tinatawag kinetika ng kemikal. Alam ang mga batas nito, maaaring kontrolin ng isang tao ang mga proseso ng kemikal, itakda ang mga ito ng isang tiyak na bilis.

Kapag kinakalkula ang rate ng isang kemikal na reaksyon, dapat tandaan na ang mga reaksyon ay nahahati sa homogenous at heterogenous.

Mga homogenous na reaksyon- mga reaksyon na nangyayari sa parehong kapaligiran (ibig sabihin, ang mga reaksyon ay nasa parehong estado ng pagsasama-sama; halimbawa: gas + gas, likido + likido).

magkakaibang reaksyon- ito ay mga reaksyon na nagaganap sa pagitan ng mga sangkap sa isang hindi homogenous na medium (mayroong phase interface, i.e. ang mga tumutugon na sangkap ay nasa ibang estado ng pagsasama-sama; halimbawa: gas + likido, likido + solid).

Ang formula sa itaas para sa pagkalkula ng rate ng isang kemikal na reaksyon ay may bisa lamang para sa mga homogenous na reaksyon. Kung ang reaksyon ay heterogenous, maaari lamang itong maganap sa interface sa pagitan ng mga reactant.

Para sa isang heterogenous na reaksyon, ang rate ay kinakalkula ng formula:

∆ν - pagbabago sa dami ng substance

Ang S ay ang lugar ng interface

∆ t ay ang agwat ng oras kung kailan naganap ang reaksyon

Ang rate ng mga reaksiyong kemikal ay nakasalalay sa iba't ibang mga kadahilanan: ang likas na katangian ng mga reactant, ang konsentrasyon ng mga sangkap, temperatura, mga catalyst o mga inhibitor.

Depende sa rate ng reaksyon sa likas na katangian ng mga reactant.

Suriin natin ang pag-asa sa rate ng reaksyon halimbawa: inilalagay namin sa dalawang test tubes, na naglalaman ng parehong dami ng hydrochloric acid solution (HCl), metal granules ng parehong lugar: sa unang test tube, isang iron (Fe) granule, at sa pangalawa - isang magnesium (Mg) butil. Bilang resulta ng mga obserbasyon, ayon sa rate ng hydrogen evolution (H 2), makikita na ang magnesium ay tumutugon sa hydrochloric acid sa pinakamataas na rate kaysa sa iron. Ang bilis ng reaksyong kemikal na ito ay naiimpluwensyahan ng likas na katangian ng metal (i.e. ang magnesium ay isang mas reaktibong metal kaysa sa bakal at samakatuwid ay mas malakas na tumutugon sa acid).

Depende sa rate ng mga reaksiyong kemikal sa konsentrasyon ng mga reactant.

Kung mas mataas ang konsentrasyon ng tumutugon (paunang) sangkap, mas mabilis ang reaksyon. Sa kabaligtaran, mas mababa ang konsentrasyon ng reactant, mas mabagal ang reaksyon.

Halimbawa: ibubuhos namin ang isang puro solusyon ng hydrochloric acid (HCl) sa isang test tube, at isang dilute na solusyon ng hydrochloric acid sa isa pa. Inilagay namin sa parehong mga test tube ang isang butil ng zinc (Zn). Naobserbahan namin, sa pamamagitan ng rate ng hydrogen evolution, na ang reaksyon ay pupunta nang mas mabilis sa unang test tube, dahil ang konsentrasyon ng hydrochloric acid dito ay mas malaki kaysa sa pangalawang test tube.

Upang matukoy ang dependence ng rate ng isang kemikal na reaksyon, batas ng pagkilos ng (kumikilos) ng masa : ang rate ng isang kemikal na reaksyon ay direktang proporsyonal sa produkto ng mga konsentrasyon ng mga reactant, na kinuha sa mga kapangyarihan na katumbas ng kanilang mga coefficient.

Halimbawa, para sa isang reaksyon na nagpapatuloy ayon sa pamamaraan: nA + mB → D , ang rate ng isang kemikal na reaksyon ay tinutukoy ng formula:

υ ch.r. = k C (A) n C (B) m , saan

υ x.r - rate ng reaksyon ng kemikal

C(A)- PERO

C (V) - molar na konsentrasyon ng isang sangkap AT

n at m - kanilang coefficients

k- pare-pareho ang rate ng reaksyon ng kemikal (halaga ng sanggunian).

Ang batas ng mass action ay hindi nalalapat sa mga sangkap na nasa isang solidong estado, dahil ang kanilang konsentrasyon ay pare-pareho (dahil sa ang katunayan na sila ay tumutugon lamang sa ibabaw, na nananatiling hindi nagbabago).

Halimbawa: para sa isang reaksyon 2 Cu + O 2 \u003d 2 CuO ang rate ng reaksyon ay tinutukoy ng formula:

υ ch.r. \u003d k C (O 2)

PROBLEMA: Ang rate constant ng reaksyon 2A + B = D ay 0.005. kalkulahin ang rate ng reaksyon sa isang molar na konsentrasyon ng sangkap A \u003d 0.6 mol / l, sangkap B \u003d 0.8 mol / l.

Ang pag-asa ng rate ng isang kemikal na reaksyon sa temperatura.

Ang pag-asa na ito ay tinutukoy hindi tuntunin ni Hoff (1884): na may pagtaas ng temperatura para sa bawat 10 ° C, ang rate ng isang kemikal na reaksyon ay tumataas sa average ng 2-4 na beses.

Kaya, ang pakikipag-ugnayan ng hydrogen (H 2) at oxygen (O 2) ay halos hindi nangyayari sa temperatura ng silid, kaya ang rate ng reaksyong kemikal na ito ay napakababa. Ngunit sa temperatura na 500 C tungkol sa reaksyong ito ay nagpapatuloy sa loob ng 50 minuto, at sa temperatura na 700 C tungkol sa - halos kaagad.

Ang formula para sa pagkalkula ng rate ng isang kemikal na reaksyon ayon sa tuntunin ng van't Hoff:

kung saan: υ t 1 at υ t 2 ay ang mga rate ng mga reaksiyong kemikal sa t 2 at t 1

Ang γ ay ang koepisyent ng temperatura, na nagpapakita kung gaano karaming beses ang pagtaas ng rate ng reaksyon sa pagtaas ng temperatura ng 10 ° C.

Pagbabago sa rate ng reaksyon:

2. Palitan ang data mula sa pahayag ng problema sa formula:

Ang pag-asa ng rate ng reaksyon sa mga espesyal na sangkap - mga catalyst at inhibitor.

Catalyst Isang sangkap na nagpapataas ng bilis ng isang kemikal na reaksyon ngunit hindi mismo nakikilahok dito.

Inhibitor Isang sangkap na nagpapabagal sa isang kemikal na reaksyon ngunit hindi nakikibahagi dito.

Halimbawa: sa isang test tube na may solusyon ng 3% hydrogen peroxide (H 2 O 2), na pinainit, magdagdag tayo ng nagbabagang splinter - hindi ito sisindi, dahil ang rate ng reaksyon ng agnas ng hydrogen peroxide sa tubig (H 2 O) at oxygen (O 2) ay napakababa, at ang nagresultang oxygen ay hindi sapat upang magsagawa ng isang husay na reaksyon sa oxygen (pagpapanatili ng pagkasunog). Ngayon ay maglagay tayo ng kaunting itim na pulbos ng manganese (IV) oxide (MnO 2) sa test tube at makikita natin na nagsimula na ang mabilis na paglabas ng mga bula ng gas (oxygen), at ang nagbabagang tanglaw na ipinasok sa test tube ay sumiklab nang maliwanag. . Ang MnO 2 ay isang katalista para sa reaksyong ito, pinabilis nito ang rate ng reaksyon, ngunit hindi lumahok dito mismo (maaari itong patunayan sa pamamagitan ng pagtimbang ng katalista bago at pagkatapos ng reaksyon - hindi magbabago ang masa nito).

Ang rate ng isang kemikal na reaksyon ay nakasalalay sa maraming mga kadahilanan, kabilang ang likas na katangian ng mga reactant, ang konsentrasyon ng mga reactant, temperatura, at ang pagkakaroon ng mga catalyst. Isaalang-alang natin ang mga salik na ito.

1). Ang likas na katangian ng mga reactant. Kung mayroong isang pakikipag-ugnayan sa pagitan ng mga sangkap na may isang ionic na bono, kung gayon ang reaksyon ay nagpapatuloy nang mas mabilis kaysa sa pagitan ng mga sangkap na may isang covalent bond.

2.) Konsentrasyon ng reactant. Upang maganap ang isang kemikal na reaksyon, ang mga molekula ng mga reactant ay dapat magbanggaan. Iyon ay, ang mga molekula ay dapat na malapit sa isa't isa na ang mga atomo ng isang butil ay nakakaranas ng pagkilos ng mga electric field ng isa. Sa kasong ito lamang magiging posible ang mga paglipat ng mga electron at ang kaukulang muling pagsasaayos ng mga atomo, bilang isang resulta kung saan ang mga molekula ng mga bagong sangkap ay nabuo. Kaya, ang rate ng mga reaksiyong kemikal ay proporsyonal sa bilang ng mga banggaan na nagaganap sa pagitan ng mga molekula, at ang bilang ng mga banggaan, naman, ay proporsyonal sa konsentrasyon ng mga reactant. Sa batayan ng pang-eksperimentong materyal, ang mga siyentipikong Norwegian na sina Guldberg at Waage at, nang nakapag-iisa sa kanila, ang siyentipikong Ruso na si Beketov noong 1867 ay bumalangkas ng pangunahing batas ng kinetika ng kemikal - batas ng aksyong masa(ZDM): sa isang pare-parehong temperatura, ang rate ng isang kemikal na reaksyon ay direktang proporsyonal sa produkto ng mga konsentrasyon ng mga reactant sa kapangyarihan ng kanilang mga stoichiometric coefficient. Para sa pangkalahatang kaso:

ang batas ng aksyong masa ay may anyo:

Ang batas ng mass action para sa isang ibinigay na reaksyon ay tinatawag ang pangunahing kinetic equation ng reaksyon. Sa pangunahing kinetic equation, ang k ay ang rate ng reaksyon na pare-pareho, na nakasalalay sa likas na katangian ng mga reactant at temperatura.

Karamihan sa mga reaksiyong kemikal ay nababaligtad. Sa kurso ng naturang mga reaksyon, ang kanilang mga produkto, habang sila ay naipon, ay tumutugon sa isa't isa upang mabuo ang mga panimulang sangkap:

Pasulong na rate ng reaksyon:

Rate ng feedback:

Sa oras ng ekwilibriyo:

Mula dito, ang batas ng kumikilos na masa sa isang estado ng ekwilibriyo ay magkakaroon ng anyo:

,

kung saan ang K ay ang equilibrium constant ng reaksyon.

3) Ang epekto ng temperatura sa rate ng reaksyon. Ang rate ng mga reaksiyong kemikal, bilang panuntunan, ay tumataas kapag lumampas ang temperatura. Isaalang-alang natin ito gamit ang halimbawa ng pakikipag-ugnayan ng hydrogen sa oxygen.

2H 2 + O 2 \u003d 2H 2 O

Sa 20 0 C, ang rate ng reaksyon ay halos zero at aabutin ng 54 bilyong taon bago ang pakikipag-ugnayan ay pumasa ng 15%. Sa 500 0 C, ito ay tumatagal ng 50 minuto upang mabuo ang tubig, at sa 700 0 C, ang reaksyon ay nagpapatuloy kaagad.

Ang pag-asa ng rate ng reaksyon sa temperatura ay ipinahayag tuntunin ni van't Hoff: na may pagtaas sa temperatura ng 10 tungkol sa pagtaas ng rate ng reaksyon ng 2 - 4 na beses. Ang panuntunan ni Van't Hoff ay nakasulat:

4) Impluwensya ng mga katalista. Ang rate ng mga reaksiyong kemikal ay maaaring kontrolin ng mga katalista- mga sangkap na nagbabago sa bilis ng reaksyon at nananatiling hindi nagbabago pagkatapos ng reaksyon. Ang pagbabago sa rate ng isang reaksyon sa pagkakaroon ng isang katalista ay tinatawag na catalysis. Makilala positibo(tumataas ang rate ng reaksyon) at negatibo(bumababa ang rate ng reaksyon) catalysis. Minsan ang katalista ay nabuo sa panahon ng reaksyon, ang mga naturang proseso ay tinatawag na autocatalytic. Pagkilala sa pagitan ng homogenous at heterogenous catalysis.

Sa homogenous Sa catalysis, ang catalyst at reactants ay nasa parehong yugto. Halimbawa:

Sa magkakaiba Sa catalysis, ang catalyst at reactants ay nasa iba't ibang yugto. Halimbawa:

Ang heterogenous catalysis ay nauugnay sa mga proseso ng enzymatic. Ang lahat ng mga kemikal na proseso na nagaganap sa mga buhay na organismo ay na-catalyzed ng mga enzyme, na mga protina na may ilang espesyal na function. Sa mga solusyon kung saan nagaganap ang mga proseso ng enzymatic, walang tipikal na heterogenous medium, dahil sa kawalan ng isang malinaw na tinukoy na interface ng phase. Ang ganitong mga proseso ay tinutukoy bilang microheterogeneous catalysis.

Pisikal na kimika: mga tala sa panayam Berezovchuk AV

2. Mga salik na nakakaapekto sa bilis ng isang kemikal na reaksyon

Para sa homogenous, heterogenous na mga reaksyon:

1) konsentrasyon ng mga tumutugon na sangkap;

2) temperatura;

3) katalista;

4) inhibitor.

Para lamang sa heterogenous:

1) ang rate ng supply ng mga reactant sa interface;

2) ibabaw na lugar.

Ang pangunahing kadahilanan - ang likas na katangian ng mga tumutugon na sangkap - ang likas na katangian ng bono sa pagitan ng mga atomo sa mga molekula ng mga reagents.

NO 2 - nitric oxide (IV) - fox tail, CO - carbon monoxide, carbon monoxide.

Kung sila ay na-oxidized na may oxygen, pagkatapos ay sa unang kaso ang reaksyon ay pupunta kaagad, ito ay nagkakahalaga ng pagbubukas ng stopper ng sisidlan, sa pangalawang kaso ang reaksyon ay pinalawak sa oras.

Ang konsentrasyon ng mga reactant ay tatalakayin sa ibaba.

Ang asul na opalescence ay nagpapahiwatig ng sandali ng pag-ulan ng asupre, mas mataas ang konsentrasyon, mas mataas ang rate.

kanin. sampu

Kung mas malaki ang konsentrasyon ng Na 2 S 2 O 3, mas kaunting oras ang tumatagal ng reaksyon. Ang graph (Fig. 10) ay nagpapakita ng direktang proporsyonal na relasyon. Ang dami ng pag-asa ng rate ng reaksyon sa konsentrasyon ng mga reactant ay ipinahayag ng MMA (batas ng mass action), na nagsasaad: ang rate ng isang kemikal na reaksyon ay direktang proporsyonal sa produkto ng mga konsentrasyon ng mga reactant.

Kaya, pangunahing batas ng kinetics ay isang eksperimento na itinatag na batas: ang rate ng reaksyon ay proporsyonal sa konsentrasyon ng mga reactant, halimbawa: (i.e. para sa reaksyon)

Para sa reaksyong ito H 2 + J 2 = 2HJ - ang rate ay maaaring ipahayag sa mga tuntunin ng pagbabago sa konsentrasyon ng alinman sa mga sangkap. Kung ang reaksyon ay nagpapatuloy mula kaliwa hanggang kanan, kung gayon ang konsentrasyon ng H 2 at J 2 ay bababa, ang konsentrasyon ng HJ ay tataas sa kurso ng reaksyon. Para sa agarang rate ng mga reaksyon, maaari mong isulat ang expression:

Ang mga square bracket ay nagpapahiwatig ng konsentrasyon.

pisikal na kahulugan k– ang mga molekula ay patuloy na gumagalaw, bumabangga, nagkakalat, tumama sa mga dingding ng sisidlan. Upang maganap ang kemikal na reaksyon ng pagbuo ng HJ, dapat magbanggaan ang mga molekula ng H 2 at J 2. Ang bilang ng mga naturang banggaan ay magiging mas malaki, mas maraming H 2 at J 2 na mga molekula ang nakapaloob sa dami, ibig sabihin, mas malaki ang magiging mga halaga ng [Н 2 ] at . Ngunit ang mga molecule ay gumagalaw sa iba't ibang bilis, at ang kabuuang kinetic energy ng dalawang nagbabanggaan na molekula ay magkakaiba. Kung ang pinakamabilis na H 2 at J 2 na molekula ay nagbanggaan, ang kanilang enerhiya ay maaaring maging napakataas na ang mga molekula ay masira sa iodine at hydrogen atoms, na lumilipad nang hiwalay at pagkatapos ay nakikipag-ugnayan sa iba pang H 2 + J 2 molecule. ? 2H+2J, pagkatapos ay H + J 2 ? HJ + J. Kung ang enerhiya ng nagbabanggaan na mga molekula ay mas mababa, ngunit sapat na mataas upang pahinain ang H - H at J - J na mga bono, ang reaksyon ng pagbuo ng hydrogen iodine ay magaganap:

Para sa karamihan ng nagbabanggaan na mga molekula, ang enerhiya ay mas mababa kaysa kinakailangan upang pahinain ang mga bono sa H 2 at J 2 . Ang ganitong mga molekula ay "tahimik" na nagbanggaan at "tahimik" din na nagkakalat, na nananatiling kung ano sila, H 2 at J 2 . Kaya, hindi lahat, ngunit isang bahagi lamang ng mga banggaan ay humahantong sa isang kemikal na reaksyon. Ang koepisyent ng proporsyonalidad (k) ay nagpapakita ng bilang ng mga epektibong banggaan na humahantong sa reaksyon sa mga konsentrasyon [H 2 ] = = 1 mol. Halaga k–bilis ng const. Paano magiging pare-pareho ang bilis? Oo, ang bilis ng pare-parehong rectilinear motion ay tinatawag na pare-parehong dami ng vector na katumbas ng ratio ng paggalaw ng katawan para sa anumang tagal ng panahon sa halaga ng agwat na ito. Ngunit ang mga molekula ay gumagalaw nang sapalaran, kaya paano magiging const ang bilis? Ngunit ang isang palaging bilis ay maaari lamang sa isang palaging temperatura. Habang tumataas ang temperatura, tumataas ang proporsyon ng mga mabilis na molekula na ang mga banggaan ay humahantong sa isang pagtaas ng reaksyon, ibig sabihin, tumataas ang pare-parehong rate. Ngunit ang pagtaas sa pare-pareho ang rate ay hindi walang limitasyon. Sa isang tiyak na temperatura, ang enerhiya ng mga molekula ay magiging napakalaki na halos lahat ng banggaan ng mga reactant ay magiging epektibo. Kapag nagbanggaan ang dalawang mabibilis na molekula, magkakaroon ng reverse reaction.

Darating ang isang sandali kapag ang mga rate ng pagbuo ng 2HJ mula sa H 2 at J 2 at ang agnas ay magiging pantay, ngunit ito ay isang kemikal na ekwilibriyo. Ang pag-asa ng rate ng reaksyon sa konsentrasyon ng mga reactant ay maaaring masubaybayan gamit ang tradisyonal na reaksyon ng pakikipag-ugnayan ng isang solusyon ng sodium thiosulfate sa isang solusyon ng sulfuric acid.

Na 2 S 2 O 3 + H 2 SO 4 \u003d Na 2 SO 4 + H 2 S 2 O 3, (1)

H 2 S 2 O 3 \u003d S? + H 2 O + SO 2?. (2)

Ang reaksyon (1) ay nagpapatuloy halos kaagad. Ang rate ng reaksyon (2) ay nakasalalay sa isang pare-parehong temperatura sa konsentrasyon ng reactant H 2 S 2 O 3 . Ito ang reaksyong ito na aming naobserbahan - sa kasong ito, ang rate ay sinusukat ng oras mula sa simula ng pagbuhos ng mga solusyon hanggang sa hitsura ng opalescence. Sa artikulo L. M. Kuznetsova ang reaksyon ng pakikipag-ugnayan ng sodium thiosulfate sa hydrochloric acid ay inilarawan. Isinulat niya na kapag ang mga solusyon ay pinatuyo, ang opalescence (labo) ay nangyayari. Ngunit ang pahayag na ito ni L. M. Kuznetsova ay mali, dahil ang opalescence at clouding ay magkaibang bagay. Opalescence (mula sa opal at Latin escentia- suffix na nangangahulugang mahinang pagkilos) - liwanag na nakakalat ng malabo na media dahil sa kanilang optical inhomogeneity. pagkalat ng ilaw- paglihis ng mga light ray na kumakalat sa daluyan sa lahat ng direksyon mula sa orihinal na direksyon. Ang mga koloidal na particle ay nakakalat ng liwanag (Tyndall-Faraday effect) - ipinapaliwanag nito ang opalescence, bahagyang labo ng colloidal solution. Kapag nagsasagawa ng eksperimentong ito, kinakailangang isaalang-alang ang asul na opalescence, at pagkatapos ay ang coagulation ng colloidal suspension ng asupre. Ang parehong density ng suspensyon ay napapansin ng maliwanag na pagkawala ng anumang pattern (halimbawa, isang grid sa ilalim ng tasa), na sinusunod mula sa itaas sa pamamagitan ng layer ng solusyon. Ang oras ay binibilang ng isang stopwatch mula sa sandali ng pag-draining.

Mga Solusyon Na 2 S 2 O 3 x 5H 2 O at H 2 SO 4.

Ang una ay inihanda sa pamamagitan ng pagtunaw ng 7.5 g ng asin sa 100 ML ng H 2 O, na tumutugma sa isang 0.3 M na konsentrasyon. Upang maghanda ng solusyon ng H 2 SO 4 ng parehong konsentrasyon, kinakailangan upang sukatin ang 1.8 ml ng H 2 SO 4 (k), ? = = 1.84 g / cm 3 at i-dissolve ito sa 120 ml ng H 2 O. Ibuhos ang inihandang solusyon ng Na 2 S 2 O 3 sa tatlong baso: sa una - 60 ml, sa pangalawa - 30 ml, sa pangatlo - 10 ml. Magdagdag ng 30 ml ng distilled H 2 O sa pangalawang baso, at 50 ml sa pangatlo. Kaya, sa lahat ng tatlong baso magkakaroon ng 60 ML ng likido bawat isa, ngunit sa una ang konsentrasyon ng asin ay kondisyonal = 1, sa pangalawa - ½, at sa pangatlo - 1/6. Matapos maihanda ang mga solusyon, ibuhos ang 60 ml ng H 2 SO 4 na solusyon sa unang baso na may solusyon sa asin at i-on ang stopwatch, atbp. Isinasaalang-alang na ang rate ng reaksyon ay bumababa sa pagbabanto ng Na 2 S 2 O 3 na solusyon, ito maaaring matukoy bilang isang halaga na inversely proportional sa oras v= isa/? at bumuo ng isang graph sa pamamagitan ng paglalagay ng konsentrasyon sa abscissa at ang rate ng reaksyon sa ordinate. Mula sa konklusyon na ito - ang rate ng reaksyon ay nakasalalay sa konsentrasyon ng mga sangkap. Ang data na nakuha ay nakalista sa Talahanayan 3. Ang eksperimentong ito ay maaaring isagawa gamit ang mga buret, ngunit nangangailangan ito ng maraming pagsasanay mula sa tagapalabas, dahil minsan ay mali ang iskedyul.

Talahanayan 3

Bilis at oras ng reaksyon

Ang batas ng Guldberg-Waage ay nakumpirma - propesor ng kimika na si Gulderg at ang batang siyentipiko na si Waage).

Isaalang-alang ang susunod na kadahilanan - temperatura.

Habang tumataas ang temperatura, tumataas ang rate ng karamihan sa mga reaksiyong kemikal. Ang pag-asa na ito ay inilalarawan ng panuntunan ng van't Hoff: "Kapag tumaas ang temperatura sa bawat 10 ° C, ang bilis ng mga reaksiyong kemikal ay tumataas ng 2-4 na beses."

saan ? – koepisyent ng temperatura, na nagpapakita kung gaano karaming beses ang pagtaas ng rate ng reaksyon sa pagtaas ng temperatura ng 10 ° C;

v 1 - rate ng reaksyon sa temperatura t 1 ;

v 2 - rate ng reaksyon sa temperatura t2.

Halimbawa, ang reaksyon sa 50 °C ay nagpapatuloy sa loob ng dalawang minuto, gaano katagal magtatapos ang proseso sa 70 °C kung ang temperatura coefficient ? = 2?

t 1 = 120 s = 2 min; t 1 = 50 °С; t 2 = 70 °C.

Kahit na ang isang bahagyang pagtaas sa temperatura ay nagdudulot ng matinding pagtaas sa rate ng reaksyon ng mga aktibong banggaan ng molekular. Ayon sa teorya ng pag-activate, tanging ang mga molekula na iyon ang lumahok sa proseso, ang enerhiya na kung saan ay mas malaki kaysa sa average na enerhiya ng mga molekula sa pamamagitan ng isang tiyak na halaga. Ang sobrang enerhiya na ito ay ang activation energy. Ang pisikal na kahulugan nito ay ang enerhiya na kinakailangan para sa aktibong banggaan ng mga molekula (muling pag-aayos ng mga orbital). Ang bilang ng mga aktibong particle, at samakatuwid ang rate ng reaksyon, ay tumataas sa temperatura ayon sa isang exponential law, ayon sa Arrhenius equation, na sumasalamin sa dependence ng rate constant sa temperatura

saan PERO - Arrhenius proportionality factor;

k– pare-pareho ni Boltzmann;

E A - activation enerhiya;

R- pare-pareho ang gas;

T- temperatura.

Ang katalista ay isang sangkap na nagpapabilis sa bilis ng isang reaksyon ngunit hindi mismo natupok.

Catalysis- ang kababalaghan ng isang pagbabago sa rate ng reaksyon sa pagkakaroon ng isang katalista. Pagkilala sa pagitan ng homogenous at heterogenous catalysis. homogenous- kung ang mga reactant at ang catalyst ay nasa parehong estado ng pagsasama-sama. Magkakaiba– kung ang mga reactant at ang catalyst ay nasa magkaibang estado ng pagsasama-sama. Tungkol sa catalysis tingnan nang hiwalay (higit pa).

Inhibitor Isang sangkap na nagpapabagal sa bilis ng isang reaksyon.

Ang susunod na kadahilanan ay ang ibabaw na lugar. Kung mas malaki ang ibabaw ng reactant, mas malaki ang bilis. Isaalang-alang, halimbawa, ang impluwensya ng antas ng dispersity sa rate ng reaksyon.

CaCO 3 - marmol. Ibinababa namin ang naka-tile na marmol sa hydrochloric acid HCl, maghintay ng limang minuto, ganap itong matunaw.

May pulbos na marmol - gagawin namin ang parehong pamamaraan dito, natunaw ito sa loob ng tatlumpung segundo.

Ang equation para sa parehong mga proseso ay pareho.

CaCO 3 (tv) + HCl (g) \u003d CaCl 2 (tv) + H 2 O (l) + CO 2 (g) ?.

Kaya, kapag nagdaragdag ng pulbos na marmol, ang oras ay mas mababa kaysa sa pagdaragdag ng tile na marmol, na may parehong masa.

Sa pagtaas ng interface sa pagitan ng mga phase, ang rate ng mga heterogenous na reaksyon ay tumataas.

Mula sa aklat na Physical Chemistry: Lecture Notes ang may-akda Berezovchuk AV

2. Equation ng isotherm ng reaksyong kemikal Kung ang reaksyon ay nagpapatuloy nang baligtad, kung gayon? G= 0. 0 at maaari mong kalkulahin ang pagbabago?G. saan? - reaction run - isang halaga na nagpapakita kung gaano karaming mga nunal ang nagbago sa panahon ng reaksyon. I cn - nagpapakilala

Mula sa aklat na The Newest Book of Facts. Tomo 3 [Physics, chemistry and technology. Kasaysayan at arkeolohiya. Miscellaneous] may-akda Kondrashov Anatoly Pavlovich

3. Ang mga equation ng isochore, ang isobar ng isang kemikal na reaksyon Depende sa K sa temperatura Ang isobar equation: Ang isochore equation: Sila ang naghuhusga sa direksyon ng daloy

Mula sa aklat na Neutrino - ang makamulto na butil ng atom may-akda Asimov Isaac

1. Ang konsepto ng chemical kinetics Ang Kinetics ay ang agham ng mga rate ng mga reaksiyong kemikal. Ang rate ng isang kemikal na reaksyon ay ang bilang ng mga elementarya na pagkilos ng pakikipag-ugnayan ng kemikal na nagaganap sa bawat yunit ng oras bawat yunit ng dami (homogeneous) o bawat yunit ng ibabaw

Mula sa aklat na Atomic Energy for Military Purposes may-akda Smith Henry Dewolf

8. Mga salik na nakakaapekto sa hydrogen overvoltage. Oxygen overvoltage Mga salik na nakakaimpluwensya sa ?H2:1) ?kasalukuyang (kasalukuyang density). Ang pag-asa sa kasalukuyang density ay inilarawan ng equation ng Tafel; 2) ang likas na katangian ng materyal na cathode ay isang serye sa pataas na pagkakasunud-sunod?,? - overvoltage. Sa equation ng Tafel

Mula sa aklat na History of Physics Course may-akda Stepanovich Kudryavtsev Pavel

Mula sa aklat na What is the theory of relativity may-akda Landau Lev Davidovich

Nuclear Reactions at Electric Charge Nang mas malinaw na maunawaan ng mga physicist ang istruktura ng atom noong 1990s, natuklasan nila na hindi bababa sa ilan sa mga bahagi nito ang may kargang elektrikal. Halimbawa, ang mga electron na pumupuno sa mga panlabas na rehiyon ng isang atom

Mula sa aklat na Physics at Every Step may-akda Perelman Yakov Isidorovich

MGA REAKSIYON NG NUCLEAR PARAAN NG PAGBOBOMBO NG NUCLEAR1.40. Ang Cockcroft at Walton ay gumawa ng mga proton na may sapat na mataas na enerhiya sa pamamagitan ng pag-ionize ng hydrogen gas at pagkatapos ay pinabilis ang mga ion sa isang planta na may mataas na boltahe na may isang transpormer at isang rectifier. Ang isang katulad na pamamaraan ay maaari

Mula sa aklat na 50 taon ng pisika ng Sobyet may-akda Leshkovtsev Vladimir Alekseevich

PROBLEMA SA REAKSIYON NG CHAIN ​​2.3. Ang prinsipyo ng pagpapatakbo ng mga atomic bomb o isang planta ng kuryente gamit ang uranium fission ay medyo simple. Kung ang isang neutron ay nagdudulot ng fission, na nagreresulta sa pagpapalabas ng ilang mga bagong neutron, kung gayon ang bilang ng mga fission ay maaaring napakabilis.

Mula sa aklat na The New Mind of the King [On computers, thinking and the laws of physics] may-akda Penrose Roger

MGA PRODUKTO NG REAKSIYON AT ANG PROBLEMA NG PAGHIWALAY 8.16. Sa halaman ng Hanford, ang proseso ng paggawa ng plutonium ay nahahati sa dalawang pangunahing bahagi: ang aktwal na paggawa nito sa boiler at ang paghihiwalay nito mula sa mga bloke ng uranium kung saan ito nabuo. Lumipat tayo sa ikalawang bahagi ng proseso.

Mula sa librong On whom the apple fell may-akda Kesselman Vladimir Samuilovich

MGA SALIK NA NAKAKAAPEKTO SA ISOTOPE SEPARATION 9.2. Sa pamamagitan ng kahulugan, ang mga isotopes ng isang elemento ay naiiba sa kanilang mga masa, ngunit hindi sa kanilang mga kemikal na katangian. Mas tiyak, kahit na ang mga masa ng nuclei ng isotopes at ang kanilang istraktura ay magkakaiba, ang mga singil ng nuclei ay pareho, at samakatuwid ang mga panlabas na shell ng elektron

Mula sa aklat ng may-akda

Pagpapatupad ng chain reaction ng fission ng nuclei Ngayon ang tanong ng chain reaction ng fission at ang posibilidad na makakuha ng mapanirang explosive energy ng fission ay bumangon nang buong lakas. Ang tanong na ito ay nakaugnay sa digmaang pandaigdig na pinakawalan ng Nazi Germany noong Setyembre 1

Mula sa aklat ng may-akda

At ang bilis ay kamag-anak! Ito ay sumusunod mula sa prinsipyo ng relativity ng paggalaw na ito ay hindi gaanong kahulugan upang magsalita ng isang rectilinear at pare-parehong paggalaw ng isang katawan na may isang tiyak na bilis, nang hindi nagpapahiwatig kung alin sa mga resting laboratories ang bilis ay sinusukat, bilang upang sabihin.

Mula sa aklat ng may-akda

Ang bilis ng tunog Napanood mo na ba ang isang magtotroso na nagpuputol ng puno mula sa malayo? O baka naman napanood mo ang isang karpintero na nagtatrabaho sa malayo, na nagmamartilyo sa mga pako? Maaaring napansin mo ang isang kakaibang bagay dito: ang suntok ay hindi naririnig kapag ang palakol ay tumama sa isang puno o

Mula sa aklat ng may-akda

KONTROL NA THERMONUCLEAR REACTIONS Ang mga hindi makontrol na thermonuclear reaction ay nagaganap sa panahon ng mga pagsabog ng hydrogen bomb. Ang mga ito ay humahantong sa pagpapakawala ng isang napakalaking halaga ng enerhiyang nuklear, na sinamahan ng isang lubhang mapanirang pagsabog. Ngayon ang gawain ng mga siyentipiko ay maghanap ng mga paraan

Mula sa aklat ng may-akda

Mula sa aklat ng may-akda

Sa Labyrinths of Fission Noong 1938, ang mga German scientist na sina Otto Hahn at Fritz Strassmann (1902–1980) ay nakagawa ng kamangha-manghang pagtuklas. Natagpuan nila na ang pagbobomba ng uranium na may mga neutron ay minsan ay gumagawa ng nuclei na halos dalawang beses na mas magaan kaysa sa orihinal na uranium nucleus. Dagdag pa

DEPINISYON

Mga kinetika ng kemikal- ang pag-aaral ng mga rate at mekanismo ng mga reaksiyong kemikal.

Ang pag-aaral ng mga rate ng reaksyon, pagkuha ng data sa mga salik na nakakaapekto sa rate ng isang kemikal na reaksyon, pati na rin ang pag-aaral ng mga mekanismo ng mga reaksiyong kemikal ay isinasagawa sa eksperimento.

DEPINISYON

Ang bilis ng isang kemikal na reaksyon- pagbabago sa konsentrasyon ng isa sa mga reactant o mga produkto ng reaksyon sa bawat yunit ng oras na may pare-parehong dami ng system.

Ang rate ng homogenous at heterogenous na mga reaksyon ay tinutukoy nang iba.

Ang kahulugan ng isang sukatan ng bilis ng isang reaksiyong kemikal ay maaaring isulat sa anyong matematikal. Hayaan - ang rate ng isang kemikal na reaksyon sa isang homogenous na sistema, n B - ang bilang ng mga moles ng alinman sa mga sangkap na nagreresulta mula sa reaksyon, V - ang dami ng system, - oras. Pagkatapos sa limitasyon:

Ang equation na ito ay maaaring gawing simple - ang ratio ng dami ng substance sa volume ay ang molar concentration ng substance n B / V \u003d c B, mula sa kung saan dn B / V \u003d dc B at sa wakas:

Sa pagsasagawa, ang mga konsentrasyon ng isa o higit pang mga sangkap ay sinusukat sa ilang mga agwat ng oras. Ang mga konsentrasyon ng mga paunang sangkap ay bumababa sa oras, habang ang mga konsentrasyon ng mga produkto ay tumataas (Larawan 1).

kanin. 1. Pagbabago sa konsentrasyon ng panimulang sangkap (a) at produkto ng reaksyon (b) sa oras

Mga salik na nakakaapekto sa bilis ng isang kemikal na reaksyon

Ang mga salik na nakakaapekto sa rate ng isang kemikal na reaksyon ay: ang likas na katangian ng mga reactant, ang kanilang mga konsentrasyon, temperatura, ang pagkakaroon ng mga catalyst sa system, presyon at dami (sa bahagi ng gas).

Ang impluwensya ng konsentrasyon sa bilis ng isang reaksiyong kemikal ay nauugnay sa pangunahing batas ng kinetika ng kemikal - ang batas ng mass action (LMA): ang rate ng isang reaksyong kemikal ay direktang proporsyonal sa produkto ng mga konsentrasyon ng mga reactant na itinaas sa kapangyarihan ng kanilang mga stoichiometric coefficient. Ang PDM ay hindi isinasaalang-alang ang konsentrasyon ng mga sangkap sa solid phase sa mga heterogenous system.

Para sa reaksyong mA + nB = pC + qD, ang mathematical expression ng MAP ay isusulat:

K × C A m × C B n

K × [A] m × [B] n ,

kung saan ang k ay ang rate constant ng isang kemikal na reaksyon, na kung saan ay ang rate ng isang kemikal na reaksyon sa isang konsentrasyon ng mga reactant na 1 mol/l. Hindi tulad ng rate ng isang kemikal na reaksyon, ang k ay hindi nakasalalay sa konsentrasyon ng mga reactant. Ang mas mataas na k, mas mabilis ang reaksyon.

Ang pag-asa ng rate ng isang kemikal na reaksyon sa temperatura ay tinutukoy ng panuntunan ng van't Hoff. Ang panuntunan ni Van't Hoff: sa bawat sampung digri na pagtaas ng temperatura, ang rate ng karamihan sa mga reaksiyong kemikal ay tumataas nang humigit-kumulang 2 hanggang 4 na beses. Math expression:

(T 2) \u003d (T 1) × (T2-T1) / 10,

nasaan ang koepisyent ng temperatura ng van't Hoff, na nagpapakita kung gaano karaming beses tumaas ang rate ng reaksyon sa pagtaas ng temperatura ng 10 o C.

Molecularity at pagkakasunud-sunod ng reaksyon

Ang molekularidad ng reaksyon ay tinutukoy ng pinakamababang bilang ng mga molekula na sabay-sabay na nakikipag-ugnayan (lumahok sa elementarya). Makilala:

- mga reaksyong monomolecular (maaaring magsilbing halimbawa ang mga reaksyon ng agnas)

N 2 O 5 \u003d 2NO 2 + 1 / 2O 2

K × C, -dC/dt = kC

Gayunpaman, hindi lahat ng reaksyon na sumusunod sa equation na ito ay monomolecular.

- bimolecular

CH 3 COOH + C 2 H 5 OH \u003d CH 3 COOC 2 H 5 + H 2 O

K × C 1 × C 2 , -dC/dt = k × C 1 × C 2

- trimolecular (napakabihirang).

Ang molecularity ng isang reaksyon ay tinutukoy ng tunay na mekanismo nito. Imposibleng matukoy ang molecularity nito sa pamamagitan ng pagsulat ng equation ng reaksyon.

Ang pagkakasunud-sunod ng reaksyon ay tinutukoy ng anyo ng kinetic equation ng reaksyon. Ito ay katumbas ng kabuuan ng mga exponent ng mga antas ng konsentrasyon sa equation na ito. Halimbawa:

CaCO 3 \u003d CaO + CO 2

K × C 1 2 × C 2 - ikatlong pagkakasunud-sunod

Ang pagkakasunud-sunod ng reaksyon ay maaaring fractional. Sa kasong ito, ito ay tinutukoy sa eksperimento. Kung ang reaksyon ay nagpapatuloy sa isang yugto, kung gayon ang pagkakasunud-sunod ng reaksyon at ang molekularidad nito ay nag-tutugma, kung sa ilang mga yugto, kung gayon ang pagkakasunud-sunod ay tinutukoy ng pinakamabagal na yugto at katumbas ng molekularidad ng reaksyong ito.

Mga halimbawa ng paglutas ng problema

HALIMBAWA 1

Mag-ehersisyo	Ang reaksyon ay nagpapatuloy ayon sa equation na 2A + B = 4C. Ang paunang konsentrasyon ng sangkap A ay 0.15 mol/l, at pagkatapos ng 20 segundo ito ay 0.12 mol/l. Kalkulahin ang average na rate ng reaksyon.
Solusyon	Isulat natin ang formula para sa pagkalkula ng average na rate ng isang kemikal na reaksyon: MGA KAUGNAY NA ARTIKULO Feedback mapa ng site Tungkol sa site