Скорость химических реакций. Химическое равновесие
Скорость химической реакции измеряется количеством вещества, вступающего в реакцию или образующегося в результате реакции в единицу времени в единице объема (в гомогенной реакции) или на единицу площади поверхности раздела фаз (для гетерогенных реакции). В случае гомогенного процесса, протекающего при постоянном объеме, скорость гомогенной химической реакции измеряется изменением концентрации какого-либо из реагирующих веществ за единицу времени. Скорость зависит от природы реагирующих веществ, их концентрации, температуры и от присутствия в системе катализаторов. В тех случаях, когда для протекания реакции необходимо столкновение двух реагирующих частиц (молекул и атомов), зависимость скорости реакции от концентрации определяется. Законом действующих масс: при постоянной температуре скорость химической реакции прямо пропорциональна произведению концентраций реагирующих веществ. Так, для реакции типа А + В АВ закон действующих масс выражается следующим образом: V = k [A] × [B ] . В этом уравнении [A] и [B ] - концентрации вступающих в реакцию веществ, k - константа скорости реакции, значение которой зависит от природы реагирующих веществ. ПРИМЕР 1. Написать выражения закона действия масс для реакций: а) 2 NO (г) + Cl (г) 2NOCl (г), в) CaCO (к) СаО (к) + СО (г) . Решение: а) V= к[NO] × [Cl ]. б) Поскольку карбонат кальция - твердое вещество, концентрация которого не изменяется в ходе реакции, искомое выражение будет иметь вид: V = к, т.е. в данном случае скорость реакции при определенной температуре постоянна. Зависимость скорости реакции (или константы скорости) от температуры может быть выражено уравнением: V / V = k t+10/ k t = g. Здесь V и k - скорость и константа скорости при температуре t, а два других члена уравнения относятся к скорости и константе скорости при температуре (t+10 ) К; g- температурный коэффициент скорости реакции значение которого для большинства реакций лежит в пределах от 2 до 4 (правило Вант Гоффа). ПРИМЕР 2. Температурный коэффициент скорости реакции равен 2,8. Во сколько раз возрастет скорость реакции при повышении температуры от 20 до 75 C? Решение. Поскольку разность температур t = 55 С, то, обозначив скорость реакции при 20 и 75 С соответственно через V и V , получим: V / V55/10 = 2,8 = 2,85.5 = 287 . Это значит, что скорость реакции увеличится в 287 раз при подъеме температуры на 55 градусов. При изменении условий протекания реакции скорости прямого и обратного процессов в обратимых реакциях изменяются неодинаково, химическое равновесие нарушается. Процесс перехода от одного равновесного состояния к новому равновесному состоянию называется смещением химического равновесия. Направление этого смещения подчиняется принципу Ле Шателье: Если на систему, находящуюся в состоянии химического равновесия, оказать какое-либо воздействие, то равновесие сместится в таком направлении, что оказанное воздействие будет ослаблено. Так, повышение температуры проводит к смещению равновесия в направлении реакции, сопровождающейся поглощением теплоты, т.е. охлаждением системы; повышение давления вызывает смещение равновесия в направлении уменьшения общего числа молей газообразных веществ, т.е. в направлении, приводящем к понижению давления; удаление из системы одного из продуктов реакции ведет к смещению равновесия в сторону прямой реакции; уменьшение концентрации одного из исходных веществ приводит к сдвигу равновесия в направлении обратной реакции. РЕШИТЬ САМОСТОЯТЕЛЬНО ЗАДАЧИ 31-36
Популярное: Личность ребенка как объект и субъект в образовательной технологии: В настоящее время в России идет становление новой системы образования, ориентированного на вхождение... Генезис конфликтологии как науки в древней Греции: Для уяснения предыстории конфликтологии существенное значение имеет обращение к античной... ©2015-2024 megaobuchalka.ru Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. (397)
|
Почему 1285321 студент выбрали МегаОбучалку... Система поиска информации Мобильная версия сайта Удобная навигация Нет шокирующей рекламы |