Kimyasal reaksiyonun hızını gösterir. ders

KİMYASAL KİNETİK I

Kimyasal kinetik, kimyasal süreçlerin seyrinin hızı hakkında bir ifadedir. kısa depozito kimyasal kinetiğin temelleri ve bölüm başkanı olmak.

Kimyasal reaksiyonların hızı

Vivchennya khіmіchnіh reaktsіy pokaєє scho, muhtemelen raznimi svidkost'u protіkat edebilir. Bazen reaksiyon, döşemenin hızlı olmasıdır, böylece bir eldiven alabilirsiniz; yani örneğin suda meydana gelen tuzlar, asitler ve bazlar arasında veya vibuh dediğimiz reaksiyonlar arasında birçok reaksiyon vardır. Diğer durumlarda ise reaksiyonun çabukluğu o kadar küçüktür ki, reaksiyonda az miktarda ürünün benimsenmesi için kayalar ve bir asır gerekmiştir.

Reaksiyonun hızı, bir saat içinde reaksiyona giren konuşmaların konsantrasyonundaki değişiklikle azalır.

Konsantrasyona obyagu birim sayısı denir. Vimіrі shvidkost reaksiyon konsantrasyonları virazhayutsya'yı mol sayısına göre seslendirdiğinde, shcho 1 litre.

Saatin şarkı anında tepki veren konuşmaların yoğunluğunun 1 mol başına 2 mol olduğunu varsayalım. ben, ve kabartmak yoluyla 1 başına 1.8 mol'e eşit oldu ben, tobto 0.2 mol değişti. Konsantrasyondaki değişiklik, bunun miktarından, sanki 1 litredeymiş gibi, 0.2 mol bir süre gerinerek reaksiyona girenler hakkında not edilmelidir. Ayrıca, konsantrasyondaki değişimin büyüklüğü, dünyanın tepki verme hızı için bir saat içinde değiştirilmesi gereken dünyanın konuşma miktarı olabilir. Bu temelde reaksiyonun hızı saatte değişen mol sayısı ile ifade edilir ve sayı 1 litreye kadar çıkar. Bu durumda, reaksiyonun hızı tüy başına 0,2 mol'den fazladır. Konuşma parçaları eşdeğer miktarlarda reaksiyona girer, reaksiyonun hızı, reaksiyona giren konuşmaların herhangi birinin konsantrasyonundaki değişikliklerle değerlendirilebilir.

Deri reaksiyonunun ciddiyeti, reaksiyonların meydana geldiği (sıcaklık, basınç, katalizör varlığı) konsantrasyonlarına ve beyin tiplerine bağlı olarak reaksiyona giren rechovinlerin doğasına bağlıdır.

Moleküler-kinetik görüşlere dayalı olarak, reaksiyona giren konuşmaların konsantrasyonu açısından reaksiyonun likiditesinin oluşumunu anlamak kolaydır. Bir şarkı sıcaklığında tanıdık bir obsyazyde karıştırılan gaz benzeri iki dere arasındaki reaksiyona bir örnek olarak bakalım.

Büyük İsveç'e ulaşmaktan farklı yönlerde çöken gaz molekülleri, kaçınılmaz olarak birbirleriyle çizgi halinde olabilir. Açıktır ki, moleküller arasındaki etkileşimler yalnızca kapanışları için görülebilir; Ayrıca, moleküller ne kadar sık karıştırılırsa, alınan konuşmaların yenilerine dönüşmesi o kadar fazla zaman alır, reaksiyonun değişimi o kadar fazla uyum sağlar. Frekans, hacim birimlerinde їх sayısındaki tüm birikintiler için ilk moleküllerin bloke edilmesidir, yani reaksiyona giren konuşmaların konsantrasyonu şeklinde.

Yeni moleküller oluşana kadar derinin dilin bağlanmasıyla moleküller arasında kapalı olduğunu düşünmek gerekli değildir. Kinetik teori, tepki veren konuşmaların belirli konsantrasyonlarında ve sıcaklıklarında bir saat içinde kaç kez takılıp kalabileceğinizi hesaplamanıza olanak tanır; Ve deneysel olarak, reaksiyonun akışkanlığının belirlenmesi, tam da bir saat aralığında kaç tane molekülün gerçekten dönüştüğünü gösterir. Kalan sayı ilkinden daha az görünür. Açıkçası, moleküller arasında birkaç "aktif" vardır, yani kapanma anında daha fazla enerjiye sahiptirler; Ancak bu tür aktif moleküller kapandığında ve kimyasal etkileşimler meydana geldiğinde, kapanmanın ardından diğer moleküllerin ayrılması kaçınılmazdır. Ancak derideki aktif moleküllerin sayısı gözle görülmez, birim hacimdeki aktif moleküllerin mutlak sayısı ve aynı zamanda etkin zitkne sayısının artması konsantrasyon artışına ve dolayısıyla reaksiyonun hızında artışa neden olur.

Şimdi, reaksiyonun keskinliği ile tepki veren konuşmaların konsantrasyonu arasında bir miktar tortu oluşturmaya çalışalım. Kimin için belirli bir reaksiyona bakabiliriz, örneğin iyotlu su çözeltisinin iyot ve su ile reaksiyonu:

H2 + J2 = 2HJ

Mevcut sıcaklıkta kapta eşit hacimde su ve iyot buharını karıştırdığımızı ve toplamı sıktığımızı ve cilt gazı konsantrasyonunun 0,1'e ulaştığını varsayalım. mol/l. Bir reaksiyon başlar. 1 dakika içinde tsikh zihinleri için gel. 0.0001 molah H2 ve J2'de HJ'ye dönüştürmek gerekir, böylece reaksiyonun hızı 1 dakikada 0.0001 molak olur. Gazlardan birinin konsantrasyonu nasıl artırılır, örneğin su, iki, üç chi chotiri

razi (aynı kapta aynı miktarda yogonun tanıtılması), açıkçası ve bir saat içinde H2 ve J2 molekülleri arasındaki zіtknen miktarı, stil ve zamanlarda ve ayrıca aynı zamanda tarzda artacaktır. , aralarındaki reaksiyonların sayısı. Birinin her iki gazının konsantrasyonunda bir saatlik bir artışla, diyelim ki iki kez, diğeri birkaç kez, reaksiyonun hızı zaten en yüksek zamanlarda artacak ve eşit olacaktır: 0.0001 2 4 = 0.0008 Whilin başına mol. Bu rütbede böyle bir visnovka'ya geliyoruz:

Kimyasal reaksiyonun hızı, reaksiyona giren konuşmaların konsantrasyonu ile orantılıdır.

Daha önemli olan kamp 1867'de inşa edildi. iki Norveçli vchenimi - Gouldber ve Vaazi ve kütle yasasının veya kütle yasasının adını aldı.

Virase dії mas'ın matematiksel yasasına geçmek, neredeyse en basit reaksiyonlar, HJ'nin gelişimi için olduğu gibi, aynı konuşmanın bir molekülü diğerinin bir molekülü ile etkileşime girer. Bizi bir anda dağıtan, bir tepkiye girmekten daha az konuşma, bu tür tepkileri vahşi eşitlere tasvir edebiliriz.

A + B = C

A ve konuşmasının yoğunluğunun anlamı açıkça [A] ve [B] aracılığıyladır ve verilen konsantrasyonlardaki reaksiyonun hızı da aracılığıyladır. v, al: υ \u003d K ∙ [A] ∙ [V]

de K - Orantılılık katsayısı - belirli bir sıcaklıkta belirli bir reaksiyon için sabit, değere tutarlılık sabiti denir ve tepki veren konuşmaların doğasının karşılıklı modalitelerinin tutarlılığı üzerindeki akışını birer birer karakterize eder.

Yazılıdan daha eşit nasıl alınır, [A] \u003d 1, [B] \u003d 1, o zaman

υ = K

Hız sabitinin olduğunu görebilirsiniz. reaksiyona giren konuşmaların konsantrasyonu (veya bunların üretimi) bire eşitse, reaksiyonun hızını sayısal olarak artırın.

Başka bir virüsaz türü, hızlı reaksiyonlar için kullanılabilir, eğer bir değil, konuşma gibi birkaç molekül etkileşime girerse, örneğin:

2A + B = D veya A + A + B = D

Bu etkileşimin gerçekleşebilmesi için iki molekül A ve bir molekül B bir gecede kapatılabilir.

υ = Önce∙ [A] ∙[A]∙[B]= K∙[A] 2 ∙ [V]

-de vahşi bir salıncağa, eğerTkonuşma molekülleri A hemen cevap ver Reaksiyonun hızına eşit olan konuşma molekülleri şöyle görünebilir:

υ = Önce∙ [A] T∙ S [B] s

Hadi belirli örnekler ne söylendiğini açıkla:

H 2 + J2 \u003d 2HJ

υ = K[H 2] ∙ 2NO + Pro 2 = 2NO 2

υ = K 2 ∙ [Pro 2]

Herhangi bir reaksiyonun hızı saatle birlikte mutlaka değişir, karşılıklı konuşmanın parçaları adım adım lekelenir ve konsantrasyonları küçülür. Bu nedenle, reaksiyonun hızlılığından bahsederken, her zaman belirli bir andaki reaksiyonun hızlılığını düşünmelisiniz, böylece birçok konuşma, sanki yeniden yaratıldığı biliniyormuş, sanki doğruymuş gibi. verilen anda, şarkı söyleme aralığı bir saat uzatılarak konsantrasyon parça parça artırıldı.

Tüm bıyıklar, tepki veren konuşmaların yoğunlaşmasından kaynaklanan tepki kuruluğunun nadasa kalması nedeniyle, sert konuşma üzerine genişlemezler, dolayısıyla tepkinin kaderini alırlar. Dolayısıyla, sert konuşma yalnızca yüzeyle reaksiyona girdiği için, bu durumda, reaksiyonun derecesi hacim konsantrasyonu cinsinden değil, sert konuşma yüzeyinin büyüklüğü cinsinden yatırılır; Bu nedenle, reaksiyonda, gazlar ve farklı konuşmalarla olan düzen, sert konuşmalarla aynı kaderi alır, reaksiyonun hızı (belirli bir sert konuşmaların kırılma derecesinde) yalnızca gaz benzeri konsantrasyonların nadasında değişir. ve farklı konuşmalar Örneğin, dağ vugillya'nın tepkisinin çabukluğu

Z + O 2 \u003d Z O 2

ekşi konsantrasyonu ile orantılı olmak:

C + Ö 2 = CO 2

Uygulamada, vimir shvidkost reaksiyonları genellikle zustrichatsya z vіdhilennymi vіd yasa dії mas getirdiğinde. Pek çok reaksiyonun birkaç aşamada meydana geldiğini, yani daha sonraki birçok daha basit işlemin bozulduğunu takdir ediyoruz. cilt için tsimu vipadku'da yasa di mas adildir

okremy temel süreç, ancak genel olarak tüm reaksiyonlar değil. Bu nedenle, örneğin, iyodik asit HJO3 ile sülfürik asit H2S03 arasındaki reaksiyon, toplam eşit olarak ifade edilir.

HJO 3 + 3H 2 SO 3 \u003d HJ + 3H 2 SO 4

Svidkіst tsієї reaktsії vіdpovіdno vіmіryuvan zrostaє H 2 SO 3 konsantrasyon küpü ile orantılı değil , ancak її ilk adımla tam orantılı olabilir, bu nedenle di kütle yasasını üstlenemezsiniz. Ancak görülen reaksiyonun, HJO3'ün iyodür asit HJO2'ye eşit değerde dönüştürüleceği şekilde iki aşamada ilerlemesi kabul edilebilir.

HJO 3 + H 2 SO 3 \u003d HJO 2 + H 2 SO 4

ve sonra HJO 2 zaten H 2 SO 3 ve HJ ve H 2 SO 4 ile karşılıklı olarak uyumludur:

HJO 2 + 2H 2 SO 3 \u003d HJ + 2H 2 SO 4

Böyle bir durumda, reaksiyonun derecesi muhtemelen birinci doğru işlemin derecesine bağlı olacaktır, böylece kütle yasasına göre üçüncüye değil birinciye orantılı artıştan kaynaklanmaktadır. H 2 SO 3 konsantrasyonunun aşaması. (Aslında, reaksiyon daha sorunsuz ilerler.)

Buna göre, gaz reaksiyonlarının çoğunun daha sorunsuz ilerlediği ve basit formlarda kütle yasasını takip ettiği tespit edilmiştir. Bu nedenle, dinamik bir fermantasyon olmadan olağanüstü bir kimyasal seviye temelinde, reaksiyon mekanizması, nadas konsantrasyonunda reaksiyonun hızının nasıl değiştirileceği konusunda mükemmel bir şekilde değerlendirilemez.

Kimyasal kinetiklerin ana kaynağı olan kimyasal reaksiyonların mekanizmasının açıklaması, çeşitli alanlarda kimyasal reaksiyonların kinetiğini inceledikten sonra "reaksiyonların görünümü" mekanizmasını geliştiren Rus bilim adamı N. A. Shilov'un araştırmasına atfedildi. ".

Uyuyan bir katılımcıyla iki tepkiden biri

(I) A + B → M ve (II) A + C → N

ilkini aştığı için bir arkadaşın daha azsa, bu iki tepkiye başarılı denir. Bu ve diğer tepkimelerde yer alan konuşmaya aktör denir. Aktörle doğrudan reaksiyona giren konuşmaya indükleyici, A ile yalnızca bir indükleyicinin varlığında reaksiyona giren konuşmaya C - ceptor denir.

Tepkime durumunda, indüktör, yogada görünmediği için reaksiyonu titreştirerek katalizöre benzer şekilde hareket eder. Takip edin, koruyun, indüktörü bir katalizör olarak açıkça inceleyin: ilki reaksiyonun ilk saati için kontrol edilir ve diğeri değildir.

Reaksiyonun hızını belirleyen bir diğer önemli faktör olan konsantre krem, sıcaklıktır. Derinin sıcaklığı 10°C'ye yükseldiğinde reaksiyonun iki ila üç kat arttığı resmi bir yolla tespit edilmiştir. Sıcaklık düşürüldüğünde iç tabanın reaksiyon hızı değişir. Sıcaklık 10° artırıldığında belirli bir reaksiyonun hızındaki artış oranını gösteren sayıya reaksiyonun sıcaklık katsayısı denir.

Reaksiyonun sıcaklık katsayısı ikiye eşit alındığında, onu açmak önemli değildir, bu nedenle örneğin 0 ° 'de reaksiyon sona erecektir. okumak 10 dk., ardından 100 ° kazandıktan sonra zaten 0,6 saniye sona erecek.

Şimdi, 100 ° 10 dk., 0 ° 'de biten reaksiyonWimaga'nın tamamlanması için gereken süre 7 güne yakındır. Zvіdsi anladı,reaksiyonlar açısından zengin, yüksek sıcaklıklarda hızla akanturlar, zvichaynіy temperaturі'da platіlki povіlno'ya gidin,ne elde ederiz, zovsim kokusu ne gelmez (meselaUtvorennya sudan ve ekşiden kurşun).

Yüksek sıcaklıklarda reaksiyon hızındaki önemli artış, moleküller arasındaki kapanma sayısındaki artışla açıklanamaz. Kinetik teoriye göre, moleküllerin hızı mutlak sıcaklığın karekökü ile orantılı olarak artarken, reaksiyonun hızı daha zengin bir şekilde artar. Sıcaklık değişikliklerinin sadece daha sık geri akışa yol açmadığı, aynı zamanda etkili geri akışların sayısını arttırdığı, bunun sonucunda kimyasal etkileşimlerin meydana geldiği ve böylece aktif moleküllerin aktivitesinin arttığı dikkate alınmalıdır. Bununla birlikte, sıcaklık arttıkça moleküllerin daha az kararlı hale geldiğini ve dolayısıyla kimyasal bir reaksiyona karşı daha dirençli hale geldiğini açıklamak mümkündür.

Reaksiyonun hızına, katalizörlerin varlığına katkıda bulunan üçüncü yetkili Nareshti - reaksiyonun hızını değiştiren konuşmalar, ancak reaksiyonun kendisinden sonra, reaksiyona kadar kimyasal olarak değişmeden ve aynı miktarda hale gelirler. . Hızlandırılmış bir reaksiyonda görülebilecek katalizörlerin akışını seslendirin. Başka herhangi bir katalizör, reaksiyonun hızını 1000 kat ve daha fazla artırabilir. Çoğu durumda, katalizörler küçük parçalar olarak işlev görür.

İnfüzyona bakmak farklı zihinler reaksiyonların hızına göre, homojen veya homojen sistemlerde (zirve gazları, farklılıklar) gerçekleşen ana reaksiyon sırasını seçtik. Heterojen sistemlerde önemli ölçüde daha karmaşık reaksiyonlar meydana gelir.

Fiziksel veya kimyasal güçleri kontrol edilen ve bir ve bir yüzeyi bölünmüş iki veya daha fazla çıkartma parçasından oluşan bir sisteme heterojen denir.Okremi heterojen bir sistemin homojen parçalarına її fazlar denir. Örneğin, bunların üzerinde bulunan buz ve buhar, üç fazlı heterojen bir sistem oluşturur: katı (kurşun), nadir () ve gaz benzeri (su).buhar); asit ve bazı metal parçalarındaki eksiklikler iki fazlı sistemi tam olarak oturtur.

Heterojen bir sistemde, reaksiyon her zamanYüzey iki faza ayrılmıştır, çünkü burada sadece moleküller vardır.bu diğer fazlar birbirine yapışır. O göze-

büyüyen heterojen reaksiyonbize daha önce üç chinnikiv ve reaksiyona giren fazlar arasında yüzey zіknennya'nın inci değeri. Zbіlshennya surfіnі olup olmadığı zbіlshennya swidkosti reaksiyonuna yol açar. Örneğin, podrіbnené vugіllya, scho volodіє harika bir yüzey, zengin bir şekilde yanar, büyük shmatkah'ta vugіllya'yı düşürür; Asitlerdeki metallerin ayrılması, tozlara vb. bakılması durumunda olduğu gibi önemli ölçüde hızlanır. Heterojen bir reaksiyonun hızını etkileyen önemli bir faktör de difüzyondur, çünkü yüzeydeki pullar reaktif maddelerin yeni kısımlarını yayar. Strushuvannyam ve karıştırma arasındaki difüzyon sürecini parça parça hızlandırarak, reaksiyonun hızını önemli ölçüde artırabilirsiniz.

Kimyasal reaksiyonlar çeşitli kayganlıklardan geçer. Deyakі їkh povnіstyu saniyenin birkaç kesri içinde bitecek ve geri kalanı zaman, yıllar, günler içinde tamamlanacak; Vіdomі tepkileri, scho vymagayut svogo protіkannya kіlka rokіv. Ek olarak, bu reaksiyonun kendisi bazı zihinlerde olabilir, örneğin yüksek sıcaklıklarda sorunsuz çalışır ve diğerlerinde, örneğin soğukken doğrudur; yardımı ile swidkost'u görebilirsiniz ve aynı tepki daha da büyük olabilir.

Kimyasal reaksiyonun doğası göz önüne alındığında, homojen bir sistemde meydana gelen reaksiyonlar (homojen reaksiyonlar) ile heterojen bir sistemde meydana gelen reaksiyonlar (heterojen reaksiyonlar) arasında ayrım yapmak gerekir.

ATANMA

sistem kimyada, sözlü bir konuşmayı veya bir konuşma koleksiyonunu adlandırmak gelenekseldir. Bu sistemde belirgin bir orta yol vardır - sistemi yabancılaştıracak konuşmalar.

Homojen ve heterojen sistemleri ayırt eder. homojen tek fazdan oluşan sisteme denir, heterojen- Çıkartma aşamalarından oluşan bir sistem. faz sistemin bir kısmı denir, sistemin bir kısmı yüzey bölünmesinin diğer kısımlarından inşa edilir ve güç yakından geçiş saatinde bir stribkom tarafından değiştirilirler.

Homojen bir sistemin poposu, tüm gazların toplam 9'u olabilir, en fazla yüksek bir mengene ile, bunlar birer birer ayrılabilir) veya bir perakendecide bir kelime çıkartması olabilir.

Heterojen sistemlere örnek olarak şu sistemler verilebilir: buzlu su, kuşatma ile çok sayıda çatlak, atmosferde yine su ve hava.

Reaksiyon homojen bir sistemde ilerlediği için tüm sistem için durum böyle değildir. Reaksiyon, heterojen bir sistem oluşturan boşluklar arasında ilerlerse, o zaman sadece sistemi oluşturan faz ayrımının yüzeyinde gidebilir. Cym ile bağlantılı olarak, homojen bir reaksiyonun esnekliği ve heterojen bir reaksiyonun esnekliği farklı şekillerde değişir.

ATANMA

Shvidkistyu homojen reaksiyon sistemin bir hacminde bir reaksiyona giren veya reaksiyon sırasında bir saat içinde yerleşen konuşma miktarına denir.

Shvidkistyu heterojen reaksiyon reaksiyona giren veya reaksiyon sırasında yüzey fazının tek bir alanında bir saat içinde yerleşen konuşma miktarına denir.

Suçlar matematiksel biçimde yazılabilir. Gösterimi tanıtalım: ? homojen - homojen bir sistemde reaksiyon hızı; υ h eter gen - heterojen bir sistemde reaksiyon hızı; n, reaksiyon sırasında ortaya çıkan bir tür konuşmanın mol sayısıdır; sistemin V-sıkıştırması; t-saat; S - yüzey fazının alanı, tepkimeyi üreten; Δ artışın işaretidir (Δn \u003d n 2 -n 1; Δt \u003d t 2 -t 1). Todi

υ homojen = Δn/(V×Δt);

υ heterojen = Δn/(S× Δt).

Her şeyden önce affedebilirsin. Konuşma miktarının (n) sistemin hacmine (V) oranı є konuşmanın molar konsantrasyonu (c): c=n/V, yıldızlar Δc=Δn/V ve kalıntı:

υ homojen = ∆c / ∆t.

Görev çözümünü uygula

popo 1

müdür

Salonun iki oksidinin formüllerini katlayın, örneğin, salonun içlerindeki kütle kesirleri %77,8 ve %70,0'dir.

Çözüm

Dermal oksit midi'deki kütle oranını biliyoruz:

? 1 (O) \u003d %100 -? 1 (Fe) = %100 - %77,8 = %22,2;

ω 2 (O) = %100 - ω 2 (Fe) = %100 - %70,0 = %30,0.

Önemli ölçüde, "x" (zalizo) ve "y" (kysen) için depoya giren elementlerin mol sayısı. Todі, dua ayarı yaklaşan bir rütbe gibi görünecek (anlamları atomik kütle, Periyodik Tablodan alınan D.I. Mendeliev'in tam sayılara yuvarlanması):

x:y = 1 (Fe) / Ar (Fe) : 1 (O) / Ar (O);

x: y = 77,8/56: 22,2/16;

x:y = 1,39:1,39 = 1:1.

Yani zeminin ilk oksidinin formülü FeO gibi görünüyor.

x:y = 2 (Fe)/Ar(Fe) : 2 (O)/Ar(O);

x: y = 70/56: 30/16;

x:y = 1,25:1,875 = 1:1,5 = 2:3.

Yani zeminin başka bir oksidinin formülü Fe 2 O 3 gibi görünüyor.

Vidpovid

FeO, Fe 2 O 3

popo 2

müdür

Formülü, içindeki elementlerin kütle kesirleri olarak yarım su, iyot ve ekşi ile katlayın: ω(H) = %2,2, ω(I) = %55,7, ω(O) = %42,1.

Çözüm

HX moleküler deposundaki X elementinin kütle oranı aşağıdaki formüle göre tahsis edilir:

ω (X) = n × Ar (X) / M (HX) × %100.

Önemli ölçüde, "x" (su), "y" (iyot), "z" (kisen) için depoya yarı yolda giren elementlerin mol sayısı. Ardından, köstebek ayarı yaklaşan bir sıralama gibi görünecektir (D.I. Mendelev'in Periyodik Tablosundan alınan görünür atomik kütlelerin değerleri tam sayılara yuvarlanacaktır):

x:y:z = ω(H)/Ar(H) : ω(I)/Ar(I) : ω(O)/Ar(O);

x: y: z = 2,2/1: 55,7/127: 42,1/16;

x:y:z=2,2:0,44:2,63=5:1:6.

Yani formül yarım su, iyot ve ekşi matime H 5 IO 6 gibi görünüyordu.

Vidpovid

H5IO6

reaksiyon çabukluğu tepki veren konuşmalardan birinin değişen molar konsantrasyonları:

V \u003d ± ((C2 - C1) / (t2 - t1)) \u003d ± (DC / Dt)

De С 1 і С 2 - t 1 ve t 2 anındaki molar konuşma konsantrasyonları açıktır (işaret (+) - kural olarak, reaksiyonun ürününe, işaret (-) - konuşma).

Tepkime gösteren konuşmaların molekülleri kapandığında tepkimeler meydana gelir. Її shvidkіst, zіtknіn miktarına göre belirlenir ve dönüşüme getirdikleri şeyin imovіrіnіst'idir. Kıvılcım sayısı, tepkimeye giren konuşmaların yoğunluğuyla belirlenir ve tepkimenin tepkimesi, çarpışan moleküllerin enerjisiyle belirlenir.
Kimyasal reaksiyonların swidk_st'ini döken yetkililer.
1. Tepkisel konuşmaların doğası. Kimyasal bağların doğası ve reaktiflerin moleküllerinin doğası büyük bir rol oynar. Tepkiler, doğrudan daha küçük bağlantıların çökmesinden ve daha küçük bağlantılardan gelen konuşmaların benimsenmesinden kaynaklanır. Bu nedenle H 2 ve N 2 moleküllerinde bağların gelişmesi için yüksek enerji gereklidir; bu tür moleküller çok az reaktiftir. Yüksek oranda polar moleküllerde (HCl, H 2 O ) bağların gelişimi için daha az enerji gerekir ve reaksiyonun hızı önemlidir. Farklı elektrolitlerdeki iyonlar arasındaki reaksiyonlar pratik olarak mittevo olarak ilerler.
Uygula
Oda sıcaklığında titreşimli flor ile su reaksiyonu, su ile brom etkileşimi doğru ve ısıtıldığındadır.
Kalsiyum oksit, ısıdan enerjik olarak su ile reaksiyona girer; midi oksit - reaksiyona girmiyor.

2. Konsantrasyon. Konsantrasyondaki bir artışla (birim hacimdeki parçacıkların sayısı), reaktif konuşmaların molekülleri daha sık gözlenir - reaksiyonun hızı artar.
İstila edilmiş kitleler yasası (K. Guldberg, P. Waage, 1867)
Kimyasal reaksiyonun hızı, reaksiyona giren konuşmaların konsantrasyonu ile doğru orantılıdır.

AA+bB+. . . ®. . .

[A] bir [B] b. . .

Reaksiyonun hız sabiti, reaktiflerin konsantrasyonunun değerine değil, reaktanların doğasına, katalizörün sıcaklığına bağlıdır.
Stabilite sabitinin fiziksel farkı, reaksiyona giren konuşmaların aynı konsantrasyonlarında daha stabil reaksiyonların olması gerçeğiyle belirlenir.
Heterojen reaksiyonlar için, katı fazın virazlardaki konsantrasyonu reaksiyon hızına dahil edilmez.

3. Sıcaklık. Cilt sıcaklığı 10°C'ye yükseldiğinde, reaksiyonun hızı 2-4 kat artar (Van't Hoff kuralı). Sıcaklıkta t1'den t2'ye bir artışla, aşağıdaki formül kullanılarak reaksiyonun sertliğinde bir değişiklik geliştirilebilir:

		(t 2 - t 1) / 10
Vt 2 / Vt 1	= g

(de Vt 2 ve Vt 1 - t 2 ve t 1 sıcaklıklarında reaksiyonun hızı açıktır; g, reaksiyonun sıcaklık katsayısıdır).
Van't Hoff'un kuralı daha dar bir sıcaklık aralığıyla sınırlıdır. Daha doğrusu є rіvnyannya Arrhenius:

e-Ea/RT

de
A - postyna, konuşmaların doğasında ne bırakılacağı, ne tepki verileceği;
R - evrensel benzin istasyonu;

Ea - aktivasyon enerjisi, tobto. Annenin suçu olan enerji, moleküllerin birbirine yapışmasını, böylece kapanmasını kimyasal bir dönüşüme yol açtı.
Bir kimyasal reaksiyonun enerji diyagramı.


egzotermik reaksiyon	endotermik reaksiyon

A - reaktifler, B - aktivasyon kompleksi (geçiş istasyonu), C - ürünler.
Aktivasyon enerjisi Ea ne kadar büyükse, sıcaklıktaki artışla birlikte reaksiyon hızındaki artış o kadar fazladır.

4. Noktanın üstünde, tepkisel konuşmalar. Heterojen sistemler için (farklı agrega değirmenlerinde konuşmalar değiş tokuş ediliyorsa), zitknennia'nın yüzeyi ne kadar fazlaysa, reaksiyon o kadar fazla ilerler. Sert konuşmaların yüzeyi, detaylandırma yolu ile ve perakende konuşmaları - varyasyon yolu ile kabartılabilir.

5. Katalizör. Tepkimelerde yer alan ve bunların akıcılığını artıran, kaçınılmaz tepkimelerle sonuçlanan konuşmalara katalizör denir. Aracı spoluk performansı için reaksiyonun aktivasyon enerjisindeki değişikliklerle etkileşimlerin katalizörlerini bölme mekanizması. -de homojen kataliz reaktifler ve katalizör, bir faz oluşturur (bir agrega istasyonunda yeniden satın alın), heterojen kataliz- Farklı aşamalar (farklı agrega fabrikalarında yeniden satın alma). Rizko upovіlnіn nіkanіnіnіh khіmіchnіh khіmіchіkh protsesіv bir dizi vipadkіv'de ingіbіtori reaksiyon ortamına ek olarak mümkündür. negatif katalizör").

7.1. Homojen ve heterojen reaksiyonlar

Kimyasal konuşmalar, farklı toplama kamplarında kullanılabilir; Kimyasal güç Bununla birlikte, farklı ülkelerde, prote aktivitesi gözlemlenir (geçmiş derslerde bir kimyasal reaksiyonun termal etkisinin ucundan gösterilmiştir).

A ve B olmak üzere iki konuşma satırına sahip olabilen farklı toplu istasyon kombinasyonlarına bir göz atalım.

A (r.), B (r.)

A (tv.), B (tv.)

A (kadın), B (tv)

kıkırdama

A (tv.), B (s.)

A (dişi), B (kısa)

kıkırdama

(Rozchin)

heterojen

homojen

heterojen

homojen

Hg(l.) + HNO3

H2O + D2O

Fe + O2

H2 S + H2 SO4

CO+O2

Faz, kimyasal sistemin, sistemin tüm gücünün sabit olduğu (ancak) veya noktadan noktaya sürekli değiştiği alandır. Okremi fazları є katı konuşmalardan dermal, ayrıca fazları ve gazları oluşturmak gerekir.

homojen denir kimyasal sistem, Yakіy'de tüm konuşmalar aynı aşamadadır (aynı zamanda her iki gaz da). Kilka'nın aşamalarına gelince, sistem denir

heterojen.

Vidpovidno Kimyasal reaksiyon Tepkenler aynı fazda olduğu için homojen denir. Reaktifler farklı aşamalarda değiştirilirse, o zaman Kimyasal reaksiyon heterojen denir.

Kimyasal reaksiyonun reaktiflerin temasını gerektirdiğini anlamanız önemli değil, o zaman tüm noktada aynı anda homojen bir reaksiyon meydana gelecek veya bir reaksiyon hakimi, ancak ikisi arasındaki fazların yüzeyinde heterojen bir reaksiyon meydana gelecektir. . Bu şekilde, teorik olarak çok homojen bir reaksiyon daha belirgin, daha az heterojen hale gelir.

Bu sıralamada anlamak için geçiyoruz kimyasal reaksiyon hızı.

Kimyasal reaksiyonun hızı. Chinny mas kanunu. Kimyasal kıskanç.

7.2. Kimyasal reaksiyon hızı

Kimyasal reaksiyonların esnekliğini ve mekanizmalarını gösteren kimya bölümüne, fizikokimyanın bölümü denir. kimyasal kinetik.

Hızlı kimyasal reaksiyon Reaksiyona giren sistemin aynı hacminde (homojen bir reaksiyon için) veya tek bir yüzey alanı üzerinde (heterojen bir reaksiyon için) saat başına konuşma miktarının değiştirilmesi denir.

Böyle bir rütbede, sanki obsyag gibi	veya alan	fazların yüzey ayrımı
değişmez, o zaman kimyasal reaksiyonların hızı için virazi şöyle görünebilir:


ev o

Sistemden önce konuşma miktarını değiştirmek, konuşma yoğunluğunu değiştirmek olarak yorumlanabilir.

Kimyasal reaksiyonun tutarlılığı için kayıttaki reaktif sayısının eksi işareti ile işaretlenmesi, reaktiflerin konsantrasyonunun değişmesi ve kimyasal reaksiyonun şiddetinin pozitif olması önemlidir.

Diğer visnovkalar, sanki birkaç parçacığın etkileşiminin bir sonucu olarak kimyasal reaksiyona bakıyormuş gibi, basit fiziksel aynalamalara dayanır.

Bir aşamada gerçekleşen temel (veya basit) bir kimyasal reaksiyon denir. Bir çaça aşaması olarak, benzer reaksiyonlara çökebilir veya depolanabilir veya kaba reaksiyonlar denir.

1867'de proponasyonun kimyasal reaksiyonunun tutarlılığının açıklaması için chinnyh mas yasası: temel kimyasal reaksiyonun hızı, stokiyometrik katsayıların derecelerinde reaksiyona giren konuşmaların konsantrasyonlarıyla orantılıdır. n A + m B P,

A, B - reaktifler, P - ürünler, n, m - katsayılar.

W = k [A] n m

Katsayı k, bir kimyasal reaksiyonun esnekliğinin sabiti olarak adlandırılır,

girişim yapan parçacıkların doğasını karakterize eder ve parçacıkların konsantrasyonunda yatar.

Kimyasal reaksiyonun hızı. Chinny mas kanunu. Kimyasal kıskanç. n ve m değerleri denir konuşmaya göre reaksiyon sırası Ve bu B açıktır, ancak

їhnya toplamı (n + m) - reaksiyon sırası.

Temel reaksiyonlar için reaksiyon sırası 1, 2 ve 3 olabilir.

1. dereceden temel reaksiyonlara monomoleküler, 2. dereceden - bimoleküler, 3. dereceden - yer alan moleküllerin sayısı için trimoleküler denir. Üçüncü mertebenin ötesinde temel reaksiyonlar yoktur - rozetler, bazı moleküllerin bir noktadaki bir saatlik lezzetinin aynı ismin üzerinde olduğunu gösterir.

Karmaşık bir reaksiyonun ölçekleri, temel reaksiyonların dizisinden oluşur; Bu nedenle, katlama reaksiyonları için sıra, aralarında atış benzeri veya sıfır olabilir (reaksiyonun sıfır sırası, reaksiyonun sürekli akışkanlıkla gerçekleştiği ve konsantrasyonu nedeniyle yalan söylemediği hakkında konuşmaktır. reaktanların parçacıkları W = k).

Katlama işleminin en önemli aşaması, sınırlayıcı aşama olarak adlandırılır (Shvidk_st, sınırlayıcı aşama).

Nakit olmayan sinemadan birçok molekülün geldiğini ve girişte cilt moleküllerini kontrol eden bir kontrolör olduğunu kendinize gösterin. Ayrıca sinemanın kapısından bir konuşma akışı girer ve moleküller birer birer sinema salonuna nüfuz eder. yeterli olandan fazla.

Birinci dereceden temel reaksiyonların uçları, termal veya radyoaktif bozunma süreçleridir, görünüşe göre akışkanlık sabiti k karakterize eder veya ayrışma yeteneği Kimyasal bağ, ancak bir saat içinde dağılma olasılığı.

Farklı bir düzendeki temel reaksiyonları uygulamak, daha da zengin - bizim için reaksiyonları geçersiz kılmanın en bariz yolu - A kısmı B kısmına uçtu, bir dönüşüm gibi oldu ve orada oldu ).

Navpaki, üçüncü dereceden temel tepkiler azdır, aynı anda üç kez kırıklar bunu nadiren yapmak için acele eder.

Bir örnek olarak, kimyasal kinetiklerin gücüne hayret etmek.

Kimyasal reaksiyonun hızı. Chinny mas kanunu. Kimyasal kıskanç.

Birinci dereceden kinetik eşitleme

(Açıklayıcı ek malzeme)

Tutarlılık sabiti iyi k olan birinci dereceden ayırt edilebilir şekilde homojen reaksiyon, konuşma A'nın koçan konsantrasyonu iyidir [A]0.

d[A]

Homojen bir kimyasal reaksiyonun tutarlı olması amacı ile sağlıklıdır.

K[A]

konsantrasyonu bir saat içinde değiştirin. Zaman konuşması A -

reaktif, eksi işareti koyun.

Bu tür bir hizalamaya diferansiyel (є

d[A]

iyi)

[A]

Yoga için aktarılabilir değerlerin sol kısmı

konsantrasyon ve doğru - bir saat.

Sanki iki fonksiyon eşitmiş gibi, fonksiyonların kendileri

troch daha fazla, daha düşük sabit borçlu.

Bu denklemi tamamlamak için sol kısmın integralini alın.

konsantrasyon) ve doğru kısım (saatte). yalan söyleme

günlük[A] = -kt + C

işitme, obmezhimosya vіdpoviddu.

Piktogram ln doğal logaritmadır, tobto. b sayısı, ne olmuş yani

= [A], e = 2,71828 ...

ln [A] - ln [A] 0 = - kt

C sabiti koçan zihinlerinden bilinir:

t = 0'da koçan konsantrasyonu iyidir [A]0

[A]

Logaritma bir kez -

sayının adımları, adımların muzaffer gücü

[A]0

e bir - b =

Şimdi kabul edilemez logaritmadan (div.

6-7 satır daha yüksek logaritma),

en önemli sayı

ayaklarda sol kısım eşittir ve sağ kısım eşittir.

[A]

E - kt

[A]0 ile çarp

[A]0

Birinci perdeye kinetik eşittir.

[ Bir ] = [ Bir ]0 × e - kt

bir stand üzerinde

önce kinetik eşittir

Tamam

geri ödenmiş

konuşma konsantrasyonu

zamanın bir noktasında

Kurs amacımız için Danimarka Visnovok Size bir kimyasal reaksiyonun ilerlemesine kadar bir matematiksel aparatın zastosuvannya'sını göstermek için doğanın farkında olun. Okuma yazma bilen bir kimyager olan Otzhe'nin matematiği bilmesi imkansızdır. Matematiğe bakın!

Kimyasal reaksiyonun hızı. Chinny mas kanunu. Kimyasal kıskanç. Saat başına reaktif ve ürün konsantrasyonlarının birikim grafiği, yaklaşan bir sıra kadar iyi olabilir (birinci dereceden geri döndürülemez bir reaksiyon temelinde)

Reaksiyonun hızına ne eklenecek yetkililer

1. Tepkisel konuşmaların doğası

Örneğin, saldırgan konuşmaların reaksiyonunun hızı: H2SO4, CH3COOH, H2S, CH3OH - hidroksit iyonu ile, mineralde nadas şeklinde alınabilir. zv'azku H-O. Bu bağın değerini değerlendirmek için, sudaki atom başına pozitif yükün büyüklüğü hesaplanabilir: yük ne kadar büyükse, reaksiyon o kadar kolay olur.

2. Sıcaklık

Zhittєviy bizi podkazauє dosvіd, sıcaklık nadas ve zbіlshuєtsya yükselen sıcaklıklar ile shvidkіst tepki. Örneğin, ekşi süt işleminin buzdolabında değil oda sıcaklığında gerçekleşmesi daha olasıdır.

Zvernemosya'dan matematiksel virazu yasa mas.

W = k [A] n m

Çünkü virazunun son kısmı (reaksiyonun tatlılığı) sıcaklığın düşmesine bağlıdır, ayrıca virüsün sağ kısmının da sıcaklığa düşmesi gerekir. Bu konsantrasyonda sıcaklığın saklanamayacağı anlaşılmaktadır: örneğin süt, buzdolabında ve oda sıcaklığında yağ içeriğini %2,5 oranında muhafaza etmektedir. Yani, Sherlock Holmes'a kaybolan çözümü gösterdiği gibi ve є є vіrnim, harika bir şey gibi çalışmadı: sıcaklığa bağlı olarak, kuruluk sabiti biriktirilmelidir!

Kimyasal reaksiyonun hızı. Chinny mas kanunu. Kimyasal kıskanç. Reaksiyonun akışkanlık sabitinin sıcaklığa bağımlılığı, Arrhenius eğrisinde kendini gösterir:

− E bir

k = k0 e RT ,

hangisinde

R = 8.314 J mol-1 K-1 - evrensel gaz sabiti,

E a - reaksiyonun aktivasyon enerjisi (düşük bölme), її bağımsız sıcaklığa zihinsel olarak saygı gösterin;

k 0 - değeri sıcaklıkta bulunamayan ve ilk satırda reaksiyon sırasına göre belirlenen üstel öncesi çarpan (yani e üssünün önünde duran çarpandır).

Böylece, k0'ın değeri yaklaşık olarak 1013 s-1 birinci dereceden reaksiyon olur, başka bir mertebeden reaksiyon 10 -10 l mol-1 s-1 olur,

üçüncü dereceden bir reaksiyon için - 10 -33 l2 mol-2 s-1. Belleğin değeri neobov'yazkovo'dur.

k0 cilt reaksiyonlarının kesin değerleri deneysel olarak belirlenir.

Aktivasyon enerjisini anlamak, saldırgan küçük olandan daha anlaşılır hale geliyor. Aslında, aktivasyon enerjisi, reaksiyonun gerçekleşmesi için annenin tepki vermekten sorumlu olduğu enerjidir.

Eğer öyleyse, biz sistemi ısıttıkça, geçiş kampı (≠) devasa seviyede bırakılsa bile, parçacıkların enerjisi yükselir (noktalı grafik). Geçiş istasyonu ile reaktifler arasındaki enerji farkı (aktivasyon enerjisi) kısalacak ve reaksiyonun hızı muhtemelen Arrhenius seviyesine yükselecektir.

Kimyasal reaksiyonun hızı. Chinny mas kanunu. Kimyasal kıskanç. Arrhenius'un Kırım nehri, Van't Hoff'un gerçek nehri, yak

ek bir sıcaklık katsayısı için sıcaklığa reaksiyonun soğukluğunun soğukluğunu karakterize eder:

Sıcaklık katsayısı γ, sıcaklık 10o değiştiğinde kimyasal reaksiyonun gelişme hızını gösterir.

Rivnyannia van't Hoff:

T2 - T1

W (T2 ) \u003d W (T1 ) × γ 10

γ katsayısını 2 ila 4 aralığında olacak şekilde değiştirin. Bu nedenle, kimyagerlerin nedenleri genellikle sıcaklığı 20 ° artıran yaklaşımlara yakındır, bu da bir sırayla tepki hızında bir artışa yol açar. büyüklük (10 kez tobto).

ATANMA

Kimyasal kinetik- kimyasal reaksiyonların stabilitesi ve mekanizmaları hakkında vchennya.

Vivchennya svidkostey perebіgu reaktsіy, yetkililer hakkında otrimannya verileri, scho vplyvayut swidkіst khіmіchnoї ї ї ve deneysel olarak vyvchennya vyvchennya mehanіzmіv khіmіchіchnyh reaksiyonları zdіysnyuyut.

ATANMA

Kimyasal reaksiyon hızı- Sistemin sürekli itaati ile reaksiyona giren konuşmalardan veya reaksiyon ürünlerinden birinin konsantrasyonunun bir saat içinde değiştirilmesi.

Homojen ve heterojen reaksiyonların sıklığı farklı şekillerde değişir.

Kimyasal reaksiyon hızının dünyasının tanımı matematiksel olarak yazılabilir. Nehai - homojen bir sistemdeki kimyasal reaksiyonun hızı, n B - reaksiyon sırasında meydana gelen konuşma mol sayısı, V - sistemin tamamı, - saat. Arada Todi:

Fiyat düzeltilebilir - konuşma miktarını zorunlu є molar konuşma konsantrasyonu n B / V \u003d c B, yıldızlar dn B / V \u003d dc B ve artık olarak değiştirerek:

Gerçekten, saatin şarkısında sadece birkaç konuşmanın yoğunluğu vimiryuyuyuttur. Giden konuşmanın konsantrasyonu yavaş yavaş değişir ve ürünlerin konsantrasyonu artar (Şekil 1).

Mal. 1. Atılan konuşmanın (a) ve reaksiyon ürününün (b) konsantrasyonundaki saat içindeki değişiklikler

Yetkililer, kimyasal reaksiyonun hızına ne eklenecek?

Kimyasal reaksiyonların hızını etkileyen faktörler şunlardır: reaksiyona giren maddelerin doğası, konsantrasyonları, sıcaklıkları, katalizör sistemindeki varlığı, basınç ve hacim (gaz fazında).

Kimyasal reaksiyonların hızına bir konsantrasyon sıçramasıyla, kimyasal kinetiğin ana yasası, gelişen kütleler yasasıdır (ZDM): kimyasal reaksiyonların hızı, reaktif maddelerin konsantrasyonuyla doğru orantılıdır. ZDM, heterojen sistemlerde katı fazdaki konuşma konsantrasyonunu artırmaz.

mA + nB = pC + qD reaksiyonu için matematiksel viraz ZDM yazılabilir:

K × C A m × C B n

K × [A] m × [B] n ,

burada k, 1 mol/l reaktan konsantrasyonundaki kimyasal reaksiyon stabilitesi olan kimyasal reaksiyon stabilitesinin sabitidir. Vіdmіnu'da stіvnostі khіmіchnії ї ї vіd vіd, kontsentratsії rechovina ile slaj değil, shcho tepki. K ne kadar yüksek olursa, reaksiyon o kadar hızlı ilerler.

Kimyasal reaksiyon sıcaklığının akışkanlık derecesi van't Hoff kuralı ile belirlenir. Van't Hoff kuralı: cilt sıcaklığı on derece yükseldiğinde, daha büyük kimyasal reaksiyonlar yaklaşık 2-4 kat artar. Matematiksel viraz:

(T 2) \u003d (T 1) × (T2-T1) / 10,

de - Van't Hoff'un sıcaklık katsayısı, bazı durumlarda 10 o C'lik bir sıcaklık artışında reaksiyon hızının arttığını gösterir.

Molekülerlik ve reaksiyon sırası

Reaksiyonun moleküler doğası, aynı anda bir etkileşime giren (temel bir eylemde yer almak için) minimum molekül sayısı ile belirlenir. Ayırmak:

- monomoleküler reaksiyonlar

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

K × C, -dC/dt = kC

Prote, genel olarak reaksiyon açısından, aynı monomoleküler düzene göre sıralanır.

- bimoleküler

CH3COOH + C2H5OH \u003d CH3COOC2H5 + H20

K × C 1 × C 2 -dC/dt = k × C 1 × C 2

- Trimoleküler (nadiren keskin).

Reaksiyonun moleküler doğası, gerçek mekanizması tarafından belirlenir. Eşit reaksiyonu kaydettikten sonra molekülerlik belirlenemez.

Reaksiyonun sırası, reaksiyonun kinetik seviyesinin tipine bağlıdır. Vіn dorivnyuє sumі pokaznіvіv kontsentrії y tоmu іvnіnіnі staіnіv staіnіv. Örneğin:

CaCO3 \u003d CaO + CO2

K × C 1 2 × C 2 – üçüncü dereceden

Reaksiyonun sırası kesirli olabilir. Şarap zamanlarında deneysel olarak belirlenir. Reaksiyon bir aşamada ilerlerse, reaksiyonun sırası ve її molekülerliği değişir, birkaç aşamada ise, o zaman sıra, reaksiyonun en önemli aşamasına ve en yaygın molekülerliğine atanır.

Görev çözümünü uygula

popo 1

müdür

Reaksiyon eşit 2A + B = 4C için ilerler. Pochatkov konuşma konsantrasyonu A 0,15 mol/l ve 20 saniye sonra - 0,12 mol/l. Reaksiyonun ortalama hızını hesaplayın.

Çözüm

Kimyasal reaksiyonun ortalama hızını hesaplamak için formülü yazalım: