Швидкість хімічних реакцій

Швидкість реакції визначають за зміною:

• кількості речовини в одиниці об’єму в одиницю часу;

• концентрації в одиницю часу.

За зміною кількості речовини в одиниці об’єму:

υ = τ⋅ ∆ν V , де ∆ν – зміна кількості речовини, моль;

V– об’єм, в якому йде реакція, л; τ – проміжок часу, с.

За зміною концентрації в одиницю часу:

υ = τ ∆c , моль/(л · с), де ∆с – зміна концентрації речовини, моль/л.

Швидкість реакції весь час змінюється, тому розраховані таким чином значення швидкості будуть середніми.

На швидкість хімічної реакції впливає кілька чинників:

• природа реагентів;

• концентрація; • температура;

• тиск (для газових реакцій); • каталізатор

Якщо в реакції беруть участь речовини у твердому агрегатному стані, важливим чинником впливу на швидкість є ступінь подрібнення речовини.

Згідно із законом дії мас для реакції, що відбувається внаслідок попарних зіткнень молекул, швидкість хімічної реакції прямо пропорційна добутку концентрацій реагуючих речовин.

A + B = D

υ = k · СА · CВ або υ = k · [A] · [B] , де

СА, СВ та [A], [B] – молярні концентрації речовин А та В відповідно, моль/л; k – константа швидкості хімічної реакції.

Для гетерогенних реакцій при розрахунку швидкості враховують лише ті речовини, що перебувають у газовій, рідкий фазі або в розчині.

Швидкість хімічної реакції при збільшенні температури зростає. 143 За правилом Вант-Гоффа, підвищення температури на кожні 10 градусів призводить до зростання швидкості реакції у 2-4 рази. Математично ця залежність описується формулою

, де υ1, υ2 – швидкості реакції при значеннях температури t1 та t2 відповідно, γ – температурний коефіцієнт реакції, який показує, у скільки разів збільшується швидкість даної реакції з підвищенням температури на 10 градусів.

Приклади розв’язання задач

1. Обчисліть константу швидкості реакції взаємодії хлору з воднем, якщо при початкових концентраціях водню та хлору 0,04 моль/л, початкова швидкість реакції при певній температурі становить 0,0006 моль/(л·с).

2. Як зміниться швидкість реакції, температурний коефіцієнт якої 2, при підвищенні температури з 10 до 40 °С?

Світлина ваших виконаних на уроці завдань