Влияние температуры. Энергия активации

Влияние концентраций реагентов

Влияние природы реагентов

Факторы, влияющие на скорость химической реакции

Увеличивают скорость	Уменьшают скорость
Наличие химически активных реагентов	Наличие химически неактивных реагентов
Повышение концентрации реагентов	Понижение концентрации реагентов
Увеличение поверхности твердых и жидких реагентов	Уменьшение поверхности твердых и жидких реагентов
Повышение температуры	Понижение температуры
Присутствие катализатора	Присутствие ингибитора

При замене серной кислоты (сильной кислоты) на уксусную (слабую кислоту) скорость реакции кислоты с металлом во всех случаях существенно замедляется. Можно сделать вывод, что на скорость реакции металла с кислотой влияет природа обоих реагентов – как металла, так и кислоты.

Чем выше концентрация вещества, тем больше частиц в единице объема, тем чаще они сталкиваются. Количественно это выражается так называемым законом действующих масс – скорость реакции пропорциональна концентрациям реагентов в некоторых степенях. Например, для следующих ниже уравнений реакций выражения скорости такие: А = С, r = kс _A;

А + В = С, А + 2В = С,

r = kс A с В; r = kс A с В с B = kс A с В^2.

Величина k – коэффициент пропорциональности – называетсяконстантой скорости реакции и не зависит от концентраций. Численно этот коэффициент равен скорости реакции, если произведение концентраций реагентов равно 1. Когда сравнивают скорости разных реакций, то сравнивают именно их константы скоростей.

Скорость реакций, протекающих в несколько последовательных стадий, определяется самой медленной из этих стадий. Вспомним арабскую поговорку: «Караван идет со скоростью самого медленного верблюда». Например, реакция

2Fe²⁺ + H₂O₂ = 2FeOH²⁺ протекает по следующим стадиям:

1) Fe²⁺ + H₂O₂ = FeOH²⁺ + OH^•, k ₁ = 60 л/(моль•с);

2) OH^• + Fe²⁺ = FeOH²⁺, k ₂ = 60 000 л/(моль•с).

Более медленная стадия – первая. Поэтому уравнение скорости данной реакции – r = k ₁ c (Fe²⁺) c (H₂O₂), a не r = kc ²(Fe²⁺) c (H₂O₂).

Влияние температуры на протекание химической реакции двояко. Во-первых, температура может влиять на состав продуктов, может изменить не только ее скорость, но и ее путь, т.е. привести к другим продуктам. Во-вторых, подавляющее большинство реакций ускоряются при увеличении температуры.

Из физики известно, что скорость движения молекул газа пропорциональна корню квадратному из температуры:

/=

Повышение температуры, например от 25⁰ С до 35⁰ С, вызовет увеличение скорости движения молекул и, следовательно, числа столкновений в = 1,02 раза. А что говорит правило Вант-Гоффа?

Действительная роль повышения температуры в ускорении реакций заключается в том, что с повышением температуры быстро, экспоненциально, растет число так называемых «активных» молекул, т.е. молекул, обладающих энергией, большей, чем энергия активации. При повышении температуры на десять градусов скорость увеличивается в число раз, равное температурному коэффициенту скорости γ:

Дата добавления: 2014-01-15