Студопедия Главная Случайная страница Задать вопрос

Разделы: Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

ХИМИЧЕСКАЯ КИНЕТИКА





Основные понятия

Химическая кинетика изучает скорость и механизм протекания химических реакций, а также влияющие на них факторы. Термодинамические расчёты позволяют установить принципиальную возможность самопроизвольного протекания химической реакции и степень превращения исходных веществ. Для характеристики реакционной способности химической системы кроме термодинамического критерия необходим кинетический критерий – скорость химической реакции.

Под скоростью реакции v понимают изменение количества вещества ν в единице объёма V в единицу времени τ или изменение молярной концентрации с в единицу времени

v = ±Δ ν /V∙Δ τ = ±Δ с/ Δ τ (84)

Скорость реакции всегда положительна. Однако при протекании реакции концентрации исходных веществ понижаются (Δ с < 0), а продуктов реакции возрастают (Δ с > 0).

Выражение (84) справедливо для средней скорости за промежуток времени Δτ. Если взять бесконечно малый промежуток времени dτ, то получится выражение для мгновенной скорости в любой конкретный момент времени

v == ± dс/ dτ (85).

Скорость реакции определяют в моль/(дм3·время).

Экспериментальные исследования показали, что скорость реакции зависит от многих факторов:

1. природы реагентов. Например, взаимодействие между электролитами протекает практически мгновенно в отличие от взаимодействия молекул с ковалентными связями;

2. концентрации реагирующих веществ – скорость реакции закономерно возрастает с увеличением концентрации;

3. температуры – скорость большинства реакций увеличивается с повышением температуры;

4. физического состояния вещества. Скорость гетерогенных реакций существенно зависит от площади поверхности, на которой они протекают. Поэтому увеличение площади поверхности твёрдого вещества за счёт измельчения приводит к значительному росту скорости реакции;

5. влияние катализаторов. Вещества, которые не расходуются в результате протекания химического процесса, но влияющие на его скорость, называются катализаторами. Вводимые в реакционную систему в небольших количествах, они значительно изменяют скорость реакции и выделяются в конце реакции в химически неизменно виде;

6. влияние инициаторов. Имеется большая группа химических реакций – окисление молекулярным кислородом, галогенирование органических соединений, крекинг углеводородов, процессы полимеризации и т.д., которые начинаются в присутствии инициаторов. Инициаторами называют вещества, которые легко распадаются на активные частицы (радикалы, свободные атомы, возбуждённые молекулы и др.). В качестве инициаторов используют пары металлического натрия, некоторые перекисные и азосоединения. Реакции, протекающие с участием активных частиц, называются цепными;

7. влияние электромагнитного излучения. Реакции, протекающие под влиянием излучения ультрафиолетового или видимого участка спектра, называются фотохимическими. При поглощении кванта света молекулы возбуждаются и становятся реакционноспособными. К фотохимическим реакциям относятся фотосинтез, фотографический процесс, выцветание красок и др.

Рассмотрим основные факторы, влияющие на скорость реакции, более подробно.

 

 






Дата добавления: 2014-10-22; просмотров: 414. Нарушение авторских прав

Studopedia.info - Студопедия - 2014-2017 год . (0.027 сек.) русская версия | украинская версия