Na swidkíst reakciju vplyvayut. Lekcija "Oštrina hemijske reakcije. Faktori koji se dodaju težini hemijske reakcije". Zaostalost hemijskih reakcija

Brzina reakcije taloženja zavisi od prirode i koncentracije reagujućih supstanci, temperature, pritiska, prisustva katalizatora i te snage, stepena detalja čvrste faze, stepena svetlosnih kvanta i drugih faktora.

1. Priroda reaktivnih govora. Pod prirodom reaktivnih govora razume se priroda hemijske veze u molekulima reagensa. Razvoj veza i uspostavljanje novih veza određuju vrijednost konstante stabilnosti, a istovremeno doprinose procesu prevazilaženja reakcije.

Vrijednost aktivističkog faktora je faktor iza predosobe koja poznaje prirodu reaktivne rijeke na mulj reakcije: Yakshcho Energius Malaya, ista reakcija, a reakcija je praktična, energična od velikih , nejasno, podlo kako je energija aktivacije velika, brzina takve reakcije je mala, npr. ima mnogo reakcija između govora sa kovalentnim hemijskim vezama, između govora sličnih gasovima.

2. Koncentracija reaktivnih govora. Kílkísnu karakteristike upalosti suhoće reakcije u obliku koncentracije je postavljen chinnyh mas law (Guldberg i Vaazi, 1867): brzina hemijske reakcije je direktno proporcionalna koncentraciji reaktanata, elemenata u fazi, jednaka stehiometrijskim koeficijentima jednake reakcije.

Za reakciju aA + bB \u003d cC + dD, matematički viraz na zakon nesagorivih masa može izgledati ovako:

υ =k [A] a [B] b ili υ \u003d k C A a C B b,

de v - Fluidnost hemijske reakcije; [ALI], [AT] ili PER, W W– molarne koncentracije reagujućih govora; a, b – stehiometrijski koeficijenti reaktivnih govora; k- Koeficijent proporcije.

Ime sličnih virazi kinetički jednaki reakcijama . Koeficijent proporcionalnosti k u kinetičkom jednakom imenu konstanta brzine . Konstanta fluidnosti je brojčano bolja od fluidnosti reakcije pri koncentracijama reagujućih govora od 1 mol/l; k deponovati zbog prirode reagujućih govora, temperature, načina izražavanja koncentracije, ali ne i taloženja u zavisnosti od koncentracije govora koji reaguju.

Za heterogene reakcije koncentracije tvrdih govora u jednakoj tvrdoći nisu uključene, oskílki reakcija ide manje na površini faza. Na primjer, kinetički jednaka reakcija vatre vatre C (tv) + O 2 (g) \u003d CO 2 (g) izgledala je ovako: υ =k [Pro 2].

Zbroj indikacija u koracima koncentracije reagensa u kinetičkoj jednakoj reakciji naziva se red hemijske reakcije . Redosled datog govora ( privatna narudžba ) je prikazan kao pokazatelj nivoa koncentracije govora. Na primjer, ekstremni red reakcije: H 2 + I 2 \u003d 2HI čine dva, privatni redovi vode i joda jednaki su jedan, jer υ=k · · .

3. Temperatura. Stepen hladnoće reakcije zavisi od temperature van't Hoffovo pravilo (1884): kada temperatura kože poraste za deset stepeni, reakcija se povećava za oko 2-4 puta. Matematička pravila Virase Van't Hoffa:

υ 2 = υ 1 γ∆t/10

de υ 1 і υ 2 - Brzina reakcije pri t 1 i t 2 ; ∆t\u003d t 2 - t 1; γ je temperaturni koeficijent, koji pokazuje koliko vremena raste brzina reakcije za povećanje temperature od 10 ºS.

Zavisnost konstante stabilnosti reakcije od temperature izražava Arrhenius (1889):

k \u003d A e - E / RT

de E – energija aktivacije, cal/mol; J/mol; e je osnova prirodnog logaritma; A - post_yna, jak ležati na temperaturi; R - Postiyna gas.

Utjecaj temperature na brzinu reakcije objašnjava se činjenicom da na povišenim temperaturama dolazi do naglog (u geometrijskoj progresiji) povećanja broja aktivnih molekula.

4. Povrh reaktivnog govora i škripca. AT heterogene reakcije interakcije govornih mehurića se pojavljuju na površini faznog razdvajanja, tj što je veća površina površine, veća je i brzina reakcije. U trenutku povećanja površine zítknennya, pokazuje se povećanje koncentracije reaktivnih govora.

O brzini reakcija za učešće gasoviti govori, sipa kusur vise. Promjena ili povećanje pritiska da se proizvede do velikih promjena je obavezna, a krhotine broja govora se pri tome ne mijenjaju, mijenjaće se koncentracija govora koji reaguju.

5. Katalizator. Jedna od metoda ubrzanja hemijske reakcije i katalize, koja se koristi za dodatno uvođenje katalizatora, čime se povećava brzina reakcije, ali se kasnije ne pojavljuje. Mehanizam katalizatora je da promijeni energiju aktivacije reakcije, tobto. na promjenu razlike između prosječne energije aktivnih molekula i prosječne energije molekula vanjskih govora. Brzina hemijske reakcije kod vas će se povećati. Po pravilu, izraz " katalizator » zastosovuyut do tihih govora, yakí zbílshuyut brzinu hemijske reakcije. Govor, koji mijenja brzinu reakcije, naziva se inhibitori .

Katalizatori u procesu dobijaju neprekidnu sudbinu, ali nakon njegovog završetka mogu se vidjeti iz reakcionarnog zbira lijevog broja. Katalizatori su karakterizirani selektivnost , onda. zdatníst pljuvati na prolaz reakcije u pjesmi direktno, tako da se iz istih vihídnyh govora mogu oduzeti različiti proizvodi u ugaru vikornog katalizatora.

Poseban prostor zauzimaju biokatalizatori enzimi , koji su proteini. Enzimi se sipaju na osnovu striktno pevajućih reakcija, tako da selektivnost može biti još veća. Enzimi ubrzavaju reakcije u milionima i bilionima na sobnoj temperaturi. Kako temperatura raste, smrad gubi svoju aktivnost, krhotine uzrokuju denaturaciju proteina.

Postoje dvije vrste katalize: homogena kataliza , ako su katalizator i govor u istoj fazi, heterogena , Ako su katalizator i govor u različitim fazama, onda. reakcije se odvijaju na površini katalizatora. Katalizator ne nabubri stanicu jednaku sistemu; Vrijedi napomenuti da nivo ekvivalencije ukazuje na minimalni izobarično-izotermni potencijal (Gibbsova energija), a konstanta ekvivalencije može imati istu vrijednost kao prisustvo katalizatora i bez njega.

Dia homogenog katalizatora Vjerujem u to da jednim od posljednjih govora reagujem sa odobrenom srednjom polovinom, jak, svojom rukom, ulazi u hemijsku reakciju sa drugim govorom, dajući produktu reakcije bažan taj "katalizator". Dakle, kod homogene katalize procesa postoji nekoliko faza, ali sa nižim energijama aktivacije za fazu kože, nižom za direktni nekatalitički proces.

Neka govor A reaguje sa govorom B, zadovoljavajući polovinu AB:

Reakcija proizlazi iz beznačajnog vrtloga. Prilikom dodavanja katalizatora K reakcije se odvijaju: A + K = AK i AK + B = AB + K.

Sabravši qi dva jednaka, uzimamo: A + B = AB.

Primjer reakcije koja se odvija uz učešće homogenog katalizatora može biti reakcija oksidacije sumpor-oksida (IV) do sumpor-oksida (VI): bez katalizatora: SO 2 + 0,5O 2 = SO 3;

sa NO 2 katalizatorom: SO 2 + NO 2 = SO 3 + NO, NO + 0,5 O2 = NO 2.

Dia heterogenog katalizatora Zavisi od činjenice da su molekule plina (ili bilo koje druge) adsorbirane na površini kristala katalizatora, što dovodi do preraspodjele elektronskog jaza u adsorbiranim molekulima i slabljenja kemijske veze u njima sve do potpune disocijacije. molekula u atome. Znatno lakše u međusobnoj igri adsorbovanih molekula (atoma) reagujućih govora među sobom. Što je veća površina, to je efikasniji katalizator. Kao heterogeni katalizatori široko se koriste metali (nikl, platina, paladijum, bakar), kristalni aluminosilikatni zeolit, Al 2 O 3 , Al 2 (SO 4) 3 i in.

Obrnuto od hemijskih reakcija.

Hemijski revnosni

Sve hemijske reakcije mogu se podijeliti na vukodlake i nepovratne gledajući promet. Vukodlaci nazivaju se reakcije koje se odvijaju istovremeno u dva suprotna smjera; neopoziv reakcije koje teku praktično do kraja u jednoj pravoj liniji.

Znakovi praktična nepovratnost reakcija ê:

1) vizija plina: Na 2 CO 3 + 2HCl \u003d 2NaCl + H 2 O + CO 2;

2) padavine: BaCl 2 + Na 2 SO 4 = BaSO 4 ↓ + 2NaCl;

3) usvajanje malo disocijativnog govora (slab elektrolit):

NaOH + HCl \u003d NaCl + H 2 O;

4) vidjeti veliku količinu energije:

H 2 + Cl 2 \u003d 2HCl + Q (reakcija se odvija uz vibraciju).

Većina hemijskih procesa su obrti, tobto. iza tišine samih umova teku direktne i obrnute reakcije. Mlin obrnutog procesa, sa nekom vrstom direktne i reverzne reakcije, naziva se hemijski zealous. Postat ću neophodan znak hemijske (termodinamičke) ekvivalencije sistema - nepromjenjivosti - u času za zadatke najboljih umova. Hemija je dinamičnija da nosi dinamički karakter: neki drugi govori ulaze u reakciju, isti se uspostavlja nakon hemoragijske reakcije. Sistem je pragniran na minimum besplatne energije, koju čuva stanica ljubomore. Chemíchní rívnovagi hívchayutsya hímíchní ívnovagi ín chastíshe vyvchayutsya ín stíynym tysk í tematurí.

Koža je mrvljiva i hemijski rívnovag karakteriše njena konstanta konstanta izjednačavanja K p. Za sistem aA+bB ↔ cC+dD

brzina direktne reakcije: υ pr\u003d k 1 [A] a [B] b;

swidkíst zvorotnoí̈ reakcija: υ arr\u003d k 2 [C] s [ D ]d.

Zastosovuchii zakon dyuchyh mas za usmjeravanje i spašavanje reakcija obrnutog procesa otrimuyut viraz za rozrahunke konstante kemijske ekvivalencije:

K P = k 1 /k 2 \u003d [C] c [D] d / [A] a [B] b,

de do r konstanta hemijske ekvivalencije (nanos prema prirodi rijeka, temperaturi i pritisku); [A], [B], [M], [D] jednake molarne koncentracije reaktivnog govora, mol/l; a, b, c, d – stehiometrijski koeficijenti reaktivnih govora.

Na stanici je potrebno postepeno povećavati koncentraciju produkata reakcije na koncentraciju završnog govora, štaviše, koncentracija kožnog govora se preuzima postepeno, čime se povećava broj madeža govora, do učestvovati u reakciji.

Vrijednost konstante hemijske reaktivnosti karakteriše stepen prekoračenja reverzne reakcije. Što je veća vrijednost K P, što se reakcija više odvija, to se više uspostavlja reakcija proizvoda.

Na primjer, za sistem 2NO + O 2 ↔ 2NO 2, hemijske konstante su jednake: KR = 2/2.

U vremenima heterogene reakcije kod viraza su konstante jednake manje od koncentracije tihih govora, kao u gasnoj fazi. Na primjer, reakcije CO 2 + Z ↔ 2CO konstante mogu izgledati kao: K P = 2 /.

Za reakcije koje se javljaju između govora sličnih plinu, konstanta izjednačavanja može se izraziti kroz parcijalni pritisak reagujućih govora. U međuvremenu, konstanta izjednačenja K P može se izraziti kroz aktivnost a reaktivni govori. Za idealan Izračunajte koeficijente aktivnosti jednake jedan, aktivnost jednaku molarnim koncentracijama. Konstanta izjednačavanja K R kemijske reakcije povezana je sa standardnom varijablom Gibbsovom energijom jednakom:

∆G 0 T = RTlnK p = 2.3RTlgK str.

Zvaničnici, šta dodati konstanti ljubomore: glavni faktor koji doprinosi konstanti izjednačavanja, ê priroda reaktivnih govora, mítsníst khímíchnyh zv'yazkív v spolukakh. Drugi faktor koji određuje vrijednost konstante jednakosti je da služi temperatura. ugar konstante izjednačenja u terminima temperature izražene su jednake:

lnK P = ∆H/RT + ∆S/R

Konstanta jednakosti ne leži u prisustvu parcijalnih pritisaka i koncentracije reagujućih govora. Promjena se samo dodaje promjeni pozicije ravnopravnih i koracima transformacije govora. Koraci transformacije govori mijenjanje količine govora od jednakog zbira do konačne količine govora.

Mehanizmi prevazilaženja hemijskih transformacija i yogo stabilnost razvoja hemijske kinetike. Hemijski procesi se odvijaju u satu različitim brzinama. Yakís vídbuvayutsya shvidko, mayzhe mittêvo, za prolaz drugih potrebnih da završe trival sat.

U kontaktu sa

Brzina reakcije- swidk_st, s kojim se reagensi prosijavaju (njihova koncentracija se mijenja) ili se proizvodi reakcije talože u jednom obsyagu.

Službenici, zdatní vplyvat na swidkíst kemijske reakcije

Za one koji brzo hemijski reaguju, mogu se dodati sledeći faktori:

  • koncentracija govora;
  • priroda reagensa;
  • temperatura;
  • prisustvo katalizatora;
  • poroka (za reakcije u gasovitom mediju).

Na ovaj način, mijenjajući pjesme uma kroz hemijski proces, možete se držati onih koji slabo prolaze kroz proces.

U procesu hemijske interakcije, delovi reagujućih govora se spajaju jedan po jedan. Broj takvih zbígív je proporcionalan broju čestica govora u ukupnom zbroju koji reaguje, pa je stoga proporcionalan molarnoj koncentraciji reagensa.

Chinni Mas Law označava ustajalost suvoće reakcije u obliku molarnih koncentracija govora, kao u uzajamnosti.

Za elementarnu reakciju (A + B → ...), ovaj zakon se izražava formulom:

υ = k W A W B,

de k je konstanta brzine; A í B - molarne koncentracije reagensa, A í B.

Ako se jedan od reagujućih govora nađe u čvrstom stanju, tada se interakcije dešavaju na površini razdvajanja faza, na vezi sa zimom koncentracija čvrstog govora nije uključena sve dok nije jednaka kinetičkom zakonu mase, koji se može naći. Za razumijevanje fizičke osjetljivosti konstante gustine, potrebno je uzeti Z, A i C jednake 1. Stoga je postalo jasno da je konstanta gustine najtačnija od reakcija pri koncentracijama reagensa, jednakih jedinica.

Priroda reagensa

Budući da se u procesu razmjene razaraju kemijske veze reaktivnih govora i uspostavljaju nove veze produkata u reakciji, veliku ulogu igra priroda veza, koja učestvuje u reakciji molekula reaktivnih govora.

Površina tačke reagensa

Takva karakteristika, poput površine površine čvrstih reagensa, značajna je za trajanje reakcije. Detaljan opis tvrdog govora omogućava vam da povećate površinu površine tačke reagensa, a takođe i da ubrzate proces. Područje ​dotik rozchinnyh govora je lako proširiti na govore.

Temperatura reakcije

Sa porastom temperature raste energija frekvencije koja se urušava, očigledno, da će se povećanjem temperature i sam hemijski proces usporiti. Kao najbolji primjer kako povećanje temperature utiče na proces govorne interakcije, mogu se koristiti podaci u tabelama.

Tabela 1

Za kílkísnogo opis kako temperatura može uticati na swidkíst vzaêmodíí̈ rechovina, vikoristovuyut van't Hoffovo pravilo. Van't Hoffovo pravilo leži u činjenici da kada temperatura poraste za 10 stepeni, ona se ubrzava 2-4 puta.

Matematička formula koja opisuje van't Hoffovo pravilo izgleda ovako:

De γ – temperaturni koeficijent fluidnosti hemijske reakcije (γ = 2-4).

Malo tačnije opišite temperaturnu stagnaciju konstante Arrheniusove fluidnosti:

De R - univerzalni plinski čelik, A - množitelj, koji je određen vrstom reakcije, E, A - energija aktivacije.

Energija aktivacije se zove takva energija, pošto molekul može doći, tako da dođe do hemijske transformacije. Ovo je kao energetska barijera, koju će molekuli koji se drže zajedno u reakcionoj vezi trebati savladati za ponovno uređenje veza.

Energija aktivacije je lagati u ime slavnih zvaničnika i lagati u prirodi govora. Vrijednosti energije aktivacije do 40 - 50 kJ/mol omogućavaju da govori aktivno reagiraju jedan po jedan. Međutim, energija aktivacije prelazi 120 kJ/mol, tada će govori (za normalne temperature) reagovati još ispravnije. Promjenom temperature mijenja se broj aktivnih molekula, odnosno molekula koji su dostigli energiju veće, niže energije aktivacije, kao i dovođenje do hemijskih transformacija.

Dia katalizatora

Nazvati govor katalizatorom, ubrzati proces, ali ne ulaziti u skladište joga proizvoda. Cataliz (rana tranzicija hemijske transformacije) se deli na homogenu, heterogenu. Ako se reagensi i katalizator prenesu u iste mlinove agregata, tada se kataliza naziva homogena, ako je različita, onda heterogena. Mehanizm díí̈ katal_zatorív raznomanítní í dosít foldíní. Osim toga, sljedeća stvar koju treba napomenuti je da katalizatore karakterizira živost. Dakle, taj isti katalizator, ubrzavajući jednu reakciju, možda neće promijeniti brzinu druge.

vice

Ako reformirani zauzmu sudbinu gasovitog govora, onda zbog brzine procesa, promjena poroka u sistemu . Tse vídbuvaetsya na to, Za reagense slične plinu, promijenite tlak da biste proizveli promjenu koncentracije.

Eksperimentalno određivanje stabilnosti hemijske reakcije

Eksperimentalno je moguće odrediti brzinu kemijske transformacije uzimajući podatke o tome kako se mijenja koncentracija govora u jednom satu, koji ulaze u reakciju, odnosno proizvod. Metode za prikupljanje takvih podataka se dijele na

  • hemija,
  • fizičko i hemijsko.

Hemijske metode su jednostavne, pristupačne i tačne. Uz ovu dodatnu pomoć, oni određuju koncentraciju reagensa i proizvoda bez zameryayuchi posrednika. U slučaju drugačije reakcije, radi kontrole, kako se reagens boji, uzimaju se uzorci. Nakon onoga što je naznačeno u uzorku reagensa. Zdiisnyuyuchi svídbír uzorci kroz jednake vremenske intervale mogu uzeti podatke o promjeni količine govora u procesu vzaêmodíí̈. Najčešće vikoristovuyut pa pogledajte analize, poput titrimetrije i gravimetrije.

Ako se reakcija odvija brzo, ako uzmete uzorak, budite sigurni. Možete li ohladiti za dodatno hlađenje, grubo uklanjanje katalizatora, Također je moguće proširiti proizvodnju ili prebaciti jedan od reagensa u nereaktivni mlin.

Metode fizičke i hemijske analize u savremenoj eksperimentalnoj kinetici češće se sreću, manje hemijske. Uz ovu pomoć moguće je predvidjeti promjenu koncentracije govora u realnom satu. U slučaju bilo kakve reakcije, nije potrebno uzimati uzorak i birati uzorak.

Fizičko-hemijske metode su zasnovane na svetu fizičke moći, vole da leže na mestu u sistemu pevanja i menjaju se sa časom. Na primjer, ako reakcija poprimi istu sudbinu kao i Gazi, onda se takva moć može stisnuti. Također, električna provodljivost, indikator slomljenosti, spektar kašnjenja govora su vimiruju.

U prethodnim podjelama ispitivani su neki aspekti kinetike, a sada je došlo vrijeme da se pokupe velike vreće: zašto bi se reakcije javljale i kako ih kontrolirati.

(a) Priroda reagensa. O hrani se nije jasno razgovaralo, ali implicitno je moj jogo stalno zaglavio. Je li govor molekularan ili nemolekularan? Bogat je onim što jeste, ako je reakcija homo- ili heterogena. Podesite aktivnost oksida u ugljiku i silicijumu: ako se CO 2 troši na livadi, u kontaktu sa OH- jonima, pojavljuje se molekul kože, a u SiO 2 u istoj situaciji samo je površina kristala u kontaktu sa livada, tako da nema koristi od tog dijela, brzina reakcije je neupadljivo manja. Yaka mítsníst zv'azku? Uliva energiju aktivacije. Oksidna aktivnost atoma u kiselom je bogata, nižih atoma u kloru, au molekuli kiselog su karike bogato mrežaste, pa je vino manje aktivno. Koji je polaritet poziva? Utječe na međusobnu orijentaciju molekula i mehanizam otvaranja veze. Koja je geometrija strukture? Chi je prijateljski osvojen za reakciju? Možete dodati í množitelj frekvencije, í energiju aktivacije.

Pod taborom reagensa nalaze se mirisi: postoje smradovi u samostalnoj fazi, ili na različite načine, kako je priroda trgovca: HCl (gas), HCl (vodeni) i HCl (u benzolu) - sva tri različita govora ; za teške govore - neispravnost strukture, stanje površine, prisustvo kuće.

  • (b) Temperatura. Isplakati do nivoa Arrheniusa, ali je potrebno provjeriti i temperaturu klipova, a zatim promijeniti reakciju (razd. ispod str. g).
  • (c) Prisustvo "spoljnih" govora, kako ne bi učestvovali u potpuno ravnopravnoj reakciji. Smradovi mogu biti katalizatori, inhibitori, inicijatori, inertne čestice treće strane koje olakšavaju brijanje Lancugove reakcije, katalitičke vidre itd. govorovina, yakí vzaêmodíyut íz katalizatori i pozbavlyayut joga aktivnost. U heterogenim procesima, smrad se dodaje neispravnosti reagensa i proizvoda i brzini difuzije kroz kuglicu do proizvoda (kao da su krom u oksidnom sloju). Prodavac takođe ubacuje u tabor reagensa, ali može biti osiguran na rekordnom nivou (div. p. a).
  • (d) Priroda proizvoda. Proizvod može biti katalizator. Za heterogene reakcije od najveće je važnosti da proizvod ne zatvori površinu kontakta i da je moguć novom difuzijom. U reakcijama koje su ograničene klicom svjetlosti, primarnu ulogu igra energija aktivacije prvog mikrokristalnog produkta.
  • (e) Koncentracija reagensa. Istotna rijetko postoji, de ê razchiny, vplyaê zgídno íz zakon díí̈ mas, ali nije potrebno zaboraviti na njenu promjenu u satu, već za heterogene reakcije - i u prostoru.
  • (e) Fazna kontaktna površina. Ístotna je manje od heterogenih reakcija, po sopstvenom tragu pamćenja o mogućnosti zatvaranja proizvoda reakcije.
  • (f) Priliv netermalnih oblika energije. Na kemijske reakcije mogu utjecati na opromjene ili ultrafioletne (UF) ili rentgenske promjene (ispitivanje fotohimija), radioaktivne promjene (radijska kemija), električni razrjad u gasah (plazmena struja), propuštanje kroz elektrolit (elektrohimiju), mehanički utjecaj: (mehanička) . Vaša injekcija može biti dvostruka.
  • 1) Brzi mimički procesi. Na primjer, Lantzugova reakcija vode sa hlorom može se vibrirati bistrenjem, zagrijavanjem bez bistrenja i električnim pražnjenjem; interakcija kalcijum oksida i silicijuma tokom zagrijavanja je mimikrija, a brušenje sumiše će vjerojatnije ubrzati proces, uništavajući proizvod i stvarajući defekte u strukturi.

Fotohemija cicava tima, koja omogućava da vibriranje aktivira jedan od mnogih paralelnih procesa. Za koje vikorističke kvante, čija energija h tačno odgovara energiji disocijacije bilo razaranja istih molekula ili prvih nekoliko molekula molekula. Međutim, drugi molekuli drugih ćelija se ne aktiviraju. Zagrijavanje i trljanje aktivira sav govor bez diskriminacije.

2) Kreiranje procesa, ako ne ide. Baš kao i energija u starom džerelu, vidi se kretanje energije Gibbsa G. Iako za pretvorbu energije električnog pražnjenja, moguće je vibrirati disocijaciju molekule kisika O 2 2O, a naknadna reakcija O + O 2 O 3 već je tu.

Slično, raspored električnog pogona: 2H 2 O \u003d 2H 2 + O 2 ide mimoly, samo električni regali sa vanjskog džerel.

Mogućnost ili nemogućnost takvih reakcija određena je količinom energije koju treba uvesti: ako je energija kvanta (ili napona na elektrani) manja od tražene vrijednosti - reakcija ne teče, nezavisno od broja kvanta ili snage strujanja. Učestalost takvih reakcija određena je frekvencijom ulazne energije: u fotohemiji - brojem kvanta po satu, kod struje - snagom struje. Osim toga, u slučaju elektrolize važan je materijal elektrode, koji može dati katalitički učinak (odaberite jedan od procesa naljepnice ili galvanizirajte na drugi način), te brzina difuzije u elektrolizi. Možete, na primjer, misliti tako da se tokom elektrolize distribucija sumporne kiseline događa u procesu 2H 2 SO 4 = H 2 + H 2 S 2 O 8, iako je termodinamički efikasnija za distribuciju vode.

(g) Masa reagensa, veličina i oblik sudije, kvalitet toplotne izolacije. Na oblik ovog rozmír sudini snažno utiče kinetika Lancugovih reakcija, jer na zidovima su urvis lanceri. Ako je reakcija egzotermna, onda je još važnije da se toplina diže u sredini, odnosno dovodi do zagrijavanja reakcionog sistema. U ostatku dana (velika masa i dobra toplinska izolacija) proces je samopojačavajući i samozadovoljavajući. Kako reakcija napreduje, reakcija se ubrzava, a kao što vidite, vidi se više energije, temperatura se još više pomiče itd. Usamljeno zrno pšenice praktično nije oksidirano, a veliko zrno se često samozahvaća. Zbog toga se prilikom žetve u elevatorima zrno redovno provetrava kroz vazduh.

Podíbne posterígaêtsya iu slučaju katalitičkog širenja vodenog peroksida. S druge strane, reakcija nije mnogo brža, ali se u svakom trenutku zagrije i brzina reakcije naglo raste.

(3) Porok Za reakcije sa učešćem gasova, pritisak se podešava na promenu koncentracije (div. p. e) na odgovarajući način na nivo gasa. Za sisteme bez gasova je jeftiniji, ali u procesima u čvrstoj fazi moguće je poboljšati kontakt čestica i time ubrzati reakciju.

Brzina reakcije taloženja zavisi od prirode i koncentracije reagujućih supstanci, temperature, pritiska, prisustva katalizatora i te snage, stepena detalja čvrste faze, stepena svetlosnih kvanta i drugih faktora.

1. Priroda reaktivnih govora. Pod prirodom reaktivnih govora razume se priroda hemijske veze u molekulima reagensa. Razvoj veza i uspostavljanje novih veza određuju vrijednost konstante stabilnosti, a istovremeno doprinose procesu prevazilaženja reakcije.

Vrijednost aktivističkog faktora je faktor iza predosobe koja poznaje prirodu reaktivne rijeke na mulj reakcije: Yakshcho Energius Malaya, ista reakcija, a reakcija je praktična, energična od velikih , nejasno, podlo kako je energija aktivacije velika, brzina takve reakcije je mala, npr. ima mnogo reakcija između govora sa kovalentnim hemijskim vezama, između govora sličnih gasovima.

2. Koncentracija reaktivnih govora. Kílkísnu karakteristike upalosti suhoće reakcije u obliku koncentracije je postavljen chinnyh mas law (Guldberg i Vaazi, 1867): brzina hemijske reakcije je direktno proporcionalna koncentraciji reaktanata, elemenata u fazi, jednaka stehiometrijskim koeficijentima jednake reakcije.

Za reakciju aA + bB \u003d cC + dD, matematički viraz na zakon nesagorivih masa može izgledati ovako:

υ =k [A] a [B] b ili υ \u003d k C A a C B b,

de v - Fluidnost hemijske reakcije; [ALI], [AT] ili PER, W W– molarne koncentracije reagujućih govora; a, b – stehiometrijski koeficijenti reaktivnih govora; k- Koeficijent proporcije.

Ime sličnih virazi kinetički jednaki reakcijama . Koeficijent proporcionalnosti k u kinetičkom jednakom imenu konstanta brzine . Konstanta fluidnosti je brojčano bolja od fluidnosti reakcije pri koncentracijama reagujućih govora od 1 mol/l; k deponovati zbog prirode reagujućih govora, temperature, načina izražavanja koncentracije, ali ne i taloženja u zavisnosti od koncentracije govora koji reaguju.

Za heterogene reakcije koncentracije tvrdih govora u jednakoj tvrdoći nisu uključene, oskílki reakcija ide manje na površini faza. Na primjer, kinetički jednaka reakcija vatre vatre C (tv) + O 2 (g) \u003d CO 2 (g) izgledala je ovako: υ =k [Pro 2].

Zbroj indikacija u koracima koncentracije reagensa u kinetičkoj jednakoj reakciji naziva se red hemijske reakcije . Redosled datog govora ( privatna narudžba ) je prikazan kao pokazatelj nivoa koncentracije govora. Na primjer, ekstremni red reakcije: H 2 + I 2 \u003d 2HI čine dva, privatni redovi vode i joda jednaki su jedan, jer υ=k · · .

3. Temperatura. Stepen hladnoće reakcije zavisi od temperature van't Hoffovo pravilo (1884): kada temperatura kože poraste za deset stepeni, reakcija se povećava za oko 2-4 puta. Matematička pravila Virase Van't Hoffa:

υ 2 = υ 1 γ∆t/10

de υ 1 і υ 2 - Brzina reakcije pri t 1 i t 2 ; ∆t\u003d t 2 - t 1; γ je temperaturni koeficijent, koji pokazuje koliko vremena raste brzina reakcije za povećanje temperature od 10 ºS.

Zavisnost konstante stabilnosti reakcije od temperature izražava Arrhenius (1889):

k \u003d A e - E / RT

de E – energija aktivacije, cal/mol; J/mol; e je osnova prirodnog logaritma; A - post_yna, jak ležati na temperaturi; R - Postiyna gas.

Utjecaj temperature na brzinu reakcije objašnjava se činjenicom da na povišenim temperaturama dolazi do naglog (u geometrijskoj progresiji) povećanja broja aktivnih molekula.

4. Povrh reaktivnog govora i škripca. AT heterogene reakcije interakcije govornih mehurića se pojavljuju na površini faznog razdvajanja, tj što je veća površina površine, veća je i brzina reakcije. U trenutku povećanja površine zítknennya, pokazuje se povećanje koncentracije reaktivnih govora.

O brzini reakcija za učešće gasoviti govori, sipa kusur vise. Promjena ili povećanje pritiska da se proizvede do velikih promjena je obavezna, a krhotine broja govora se pri tome ne mijenjaju, mijenjaće se koncentracija govora koji reaguju.

5. Katalizator. Jedna od metoda ubrzanja hemijske reakcije i katalize, koja se koristi za dodatno uvođenje katalizatora, čime se povećava brzina reakcije, ali se kasnije ne pojavljuje. Mehanizam katalizatora je da promijeni energiju aktivacije reakcije, tobto. na promjenu razlike između prosječne energije aktivnih molekula i prosječne energije molekula vanjskih govora. Brzina hemijske reakcije kod vas će se povećati. Po pravilu, izraz " katalizator » zastosovuyut do tihih govora, yakí zbílshuyut brzinu hemijske reakcije. Govor, koji mijenja brzinu reakcije, naziva se inhibitori .

Katalizatori u procesu dobijaju neprekidnu sudbinu, ali nakon njegovog završetka mogu se vidjeti iz reakcionarnog zbira lijevog broja. Katalizatori su karakterizirani selektivnost , onda. zdatníst pljuvati na prolaz reakcije u pjesmi direktno, tako da se iz istih vihídnyh govora mogu oduzeti različiti proizvodi u ugaru vikornog katalizatora.

Poseban prostor zauzimaju biokatalizatori enzimi , koji su proteini. Enzimi se sipaju na osnovu striktno pevajućih reakcija, tako da selektivnost može biti još veća. Enzimi ubrzavaju reakcije u milionima i bilionima na sobnoj temperaturi. Kako temperatura raste, smrad gubi svoju aktivnost, krhotine uzrokuju denaturaciju proteina.

Postoje dvije vrste katalize: homogena kataliza , ako su katalizator i govor u istoj fazi, heterogena , Ako su katalizator i govor u različitim fazama, onda. reakcije se odvijaju na površini katalizatora. Katalizator ne nabubri stanicu jednaku sistemu; Vrijedi napomenuti da nivo ekvivalencije ukazuje na minimalni izobarično-izotermni potencijal (Gibbsova energija), a konstanta ekvivalencije može imati istu vrijednost kao prisustvo katalizatora i bez njega.

Dia homogenog katalizatora Vjerujem u to da jednim od posljednjih govora reagujem sa odobrenom srednjom polovinom, jak, svojom rukom, ulazi u hemijsku reakciju sa drugim govorom, dajući produktu reakcije bažan taj "katalizator". Dakle, kod homogene katalize procesa postoji nekoliko faza, ali sa nižim energijama aktivacije za fazu kože, nižom za direktni nekatalitički proces.

Neka govor A reaguje sa govorom B, zadovoljavajući polovinu AB:

Reakcija proizlazi iz beznačajnog vrtloga. Prilikom dodavanja katalizatora K reakcije se odvijaju: A + K = AK i AK + B = AB + K.

Sabravši qi dva jednaka, uzimamo: A + B = AB.

Primjer reakcije koja se odvija uz učešće homogenog katalizatora može biti reakcija oksidacije sumpor-oksida (IV) do sumpor-oksida (VI): bez katalizatora: SO 2 + 0,5O 2 = SO 3;

sa NO 2 katalizatorom: SO 2 + NO 2 = SO 3 + NO, NO + 0,5 O2 = NO 2.

Dia heterogenog katalizatora Zavisi od činjenice da su molekule plina (ili bilo koje druge) adsorbirane na površini kristala katalizatora, što dovodi do preraspodjele elektronskog jaza u adsorbiranim molekulima i slabljenja kemijske veze u njima sve do potpune disocijacije. molekula u atome. Znatno lakše u međusobnoj igri adsorbovanih molekula (atoma) reagujućih govora među sobom. Što je veća površina, to je efikasniji katalizator. Kao heterogeni katalizatori široko se koriste metali (nikl, platina, paladijum, bakar), kristalni aluminosilikatni zeolit, Al 2 O 3 , Al 2 (SO 4) 3 i in.

Distribuirano: hemija

Meta: Aktuelizacija i znanje o osetljivosti hemijskih reakcija, pohranjivanju osetljivosti homogenih i heterogenih reakcija u različitim faktorima.

Vlasništvo: Na 2 S 2 O 3 (0,25n), H 2 SO 4 (2n), štoperica, dve birete, destilovana voda, boca sa koncentrovanim vodenim rastvorom amonijaka, platina drít, dve epruvete sa H Cl. Komad granuliranog lima, komad cinka, drugi sat.

I Etap lekcija - uvodna.

Učitelj podsjeća na temu lekcije, objašnjavajući metodu joge i podučavajući učenike kako da jedu dok se ne razgovara:

  1. Šta se u mehanici naziva swidkistyu?
  2. Uvesti ostatke hemijskih reakcija iz različitih švedskih.
  3. Navíscho vyvchati swidkíst, z kakoy protíkayut khímíchní yavischa?

II faza časa - Objašnjenje novog gradiva.

Koncepti o pokretljivosti i mehanizmima hemijskih reakcija nazivaju se hemijska kinetika. Učestalost hemijskih reakcija se menja na granicama. Neke reakcije su praktički ublažene, na primjer, interakcija vode sa kiselom prilikom zagrijavanja. Vrlo često hrđa na metalnim predmetima, proizvodi korozije na metalima.

U ovom slučaju, očigledno je nemoguće biti između svakodnevnih i sažetih opaski o „švidki“ i „potpunih“ reakcija. Neophodno je okarakterisati tako važan razumnik, kao što je brzina hemijske reakcije (V x. P.)

Brzina hemijskih reakcija - promena koncentracije jednog od reagujućih govora u jednom satu

C (mol/l) – koncentracija govora,

t (s) - sat, V. x. p (mol / l) - brzina kemijske reakcije.

Gledajući kinetiku hemijskih reakcija, sljedeća stvar koju treba zapamtiti je kako deponirati mljevene proizvode i reagense u agregat. Proizvodi i reagensi, uzeti zajedno, zadovoljavaju tzv fizičko-hemijski sistem. Struktura istih delova sistema, koji mogu imati ista hemijska skladišta i snage i vodopojačanja u drugim delovima sistema, naziva se površinska distribucija. faza. Na primjer, kristali kuhinjske soli su uneti u blizinu čaše sa vodom, tada se u prvom trenutku uspostavlja dvofazni sistem, kao da se nakon odvajanja soli transformiše u jednofazni sistem. Sumski gasovi za normalne umove su jednofazni (voda i alkohol) ili bogati (voda i benzol, voda i živa). Sistemi koji se formiraju u jednoj fazi nazivaju se homogena, A sistemi koji mogu zamijeniti sprat faza - heterogena. Vidpovidno na ono što je u hemiji uveo pojam homogenaі heterogena reakcije. Reakcija se naziva homogena, jer reagensi i proizvodi formiraju jednu fazu:

HCI+NaOH=NaCL+H2O

U heterogenoj reakciji, reagensi i proizvodi se nalaze u različitim fazama:

Zn+2HCL=ZnCL2+H2

Ponekad, kao reagensi, proizvodi formiraju različite faze (Zn je čvrsta, ZnCL2 je različita, a H2 je gas).

Kako se reakcija odvija između govora u heterogenom sistemu, onda se govori koji reaguju ne drže međusobno u cijelosti, već samo na površini. U vezi sa cymom, oznaka frekvencije heterogene reakcije:

Učestalost heterogene reakcije određena je brojem molova govora u rezultatu reakcije u jednom satu na jednoj površini

- Promjena količine govora (reagensa ili proizvoda), mol.

- Interval sat - s, min.

Zvaničnici koji ulijevaju swidkističku reakciju

1. Priroda reaktivnih govora. Nastavnik pokazuje dokaz:

U dvije epruvete sipajte 1 ml HCL. U jedan smo stavili komad granuliranog lima, u drugi - komad cinka iste veličine. Naučite da izjednačite intenzitet vida sijalica na gas, da izjednačite međuodnos HCL sa cinkom i kalajem, da trgate kekse o prilivu prirode reaktivnih govora na swidkist reakcije.

2. Koncentracija reaktivnih govora.

Dosvid - Interakcija natrijum tiosulfata sa sumpornom kiselinom.

a) Provedite vezu do yakísny dosvíd. Za to u epruvetu sipajte 1 ml natrijum sumporne kiseline i dodajte natrijum i dodajte 1-2 kapi sumporne kiseline. Značajno je da će se nakon određenog sata pojaviti opalescencija, a dalje oblačna rozčina u obliku slobodne sirke:

Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+SO2 + S+H2O

Sat vremena da prođe kroz pukotinu do zamućenja legla, da legne u suhoću reakcije.

b) U tri numerisane epruvete sipajte 0,25 N iz birete. natrijum tiosulfat: 1 ml za perzijca, 2 ml za prijatelja, 3 ml za trećinu. U prvu epruvetu dodajte 2 ml vode iz birete, u drugu - 1 ml vode. Ovim redom mentalna koncentracija će biti: u epruveti br. 1 - C; u epruveti br. 2 - 2S; u epruveti br. 3 - 3S.

U epruvetu br. 1 sa natrijum tiosulfatom dodati 1 kap sumporne kiseline, promućkati radi mešanja, umesto toga uključiti štopericu. Označite sat od početka širenja dok leglo ne postane opalescentno.

Ponavljati do epruveta br. 2 i br. 3, dodati još 1 kap sumporne kiseline i sat reakcije.

Nakon izvršene provjere na budućem grafu upadljivosti suhoće reakcije koncentracije reagujućih govora, zatim na osi apscise prikazuje mentalnu koncentraciju natrijevog tiosulfata, na ordinatnoj osi pameti reakcija. (Raspored se može pripremiti unaprijed).

Naučite analizirati graf i analizirati visnovki o ustajalosti suhoće reakcije na koncentraciju reagujućih govora.

Uticaj koncentracije reagenasa na stepen hemijske interakcije manifestuje se osnovnim zakonom hemijske kinetike.

Učestalost hemijskih reakcija koje se odvijaju u homogenom mediju pri konstantnoj temperaturi direktno je proporcionalna koncentraciji reagujućih supstanci, čiji su proizvodi u fazi svojih stehiometrijskih koeficijenata.

= k[A]n [B]m

Izjednačavanje cijene - kinetičko izjednačavanje brzine. [ A], [B] (mol/l) je koncentracija vanjskih govora; n, m- koeficijenti u jednakim reakcijama; k- konstanta brzine.

Fizička promjena konstante brzine ( k):

yakscho [ A] = [B] = 1 mol/l => = k 1 n 1m. , tobto. = k. Tse shvidk_st ts_êí̈ reakcije u standardnim umovima.

br. 1. 2H 2 (g) + O 2 (g) -> 2H 2 O (g)

= k 2

Kako promijeniti učestalost reakcije, kako povećati koncentraciju kože od vanjskih govora za 2 puta?

1 = k(2) 2 (2);

2 i 2 - nove koncentracije odlaznih govora.

1 = k 4 2 2

1 = 8k 2 .

Moguće jednako (1) – širina je povećana za 8 puta.

№ 2. 2Su (čvrsto) + Pro 2 (g) 2SuO (čvrsto)

= k 2 međutim, koncentracija čvrstog govora je isključena iz jednake - nemoguće je promijeniti - konstantne vrijednosti.

Cu (tv.) => [Su] = konst

= k,

3. Temperatura.

Veliki uticaj na brzinu hemijskih reakcija ima temperatura

van't Hoff je formulisao pravilo: str povećanje temperature na koži 10 oko 3 da bi se došlo do povećanja brzine reakcije za 2-4 puta (vrijednost se naziva temperaturni koeficijent reakcije).

Kada prosječna temperatura poraste, broj molekula, njihova energija i broj tačaka se neznatno povećaju, tada se dio „aktivnih“ molekula naglo kreće, što u efektivnim tačkama predstavlja energetsku barijeru reakcije.

Matematički uticaj

de? t2,? t1 je osjetljivost reakcije u slučaju kasnih t 2 t 1 temperatura;

Prijavite se: koliko puta imate bržu hemijsku reakciju pri t pro: 50 -> 100 pro, yaxcho = 2?

2 = 1 2 100 –50 10 ; 2 = 1 2 5

tako da se brzina hemijske reakcije povećava za 32 puta.

4. Katalizator

Jedan od najefikasnijih doprinosa fluidnosti hemijskih reakcija je izbor katalizatora. Kao što već znate školski kurs hemije, katalizatori- Ovi govori koji menjaju brzinu reakcije, a i sami, do kraja procesa su nepromenljivi, kako za skladište tako i za masu. Inače, očigledno, u trenutku same reakcije, katalizator aktivno učestvuje u hemijskom procesu, kao i reagensi, ali do kraja reakcije između njih, princip uticaja je opravdan: reagensi menjaju svoje hemijsko skladište. , pretvarajući se u neku vrstu proizvoda, a katalizator izgleda kao katalizator.

Najviše od svega ulogu katalizatora igra povećana brzina reakcije, iako aktivni katalizatori ne ubrzavaju, već poboljšavaju proces. Fenomen ubrzanih hemijskih reakcija kataliza, i podižući - inhibicija.

Cataliz je važna grana hemije i hemijske tehnologije. Znali ste za aktivne katalizatore, koji uzgajaju hemiju dušika i sirkova. Nastavnik demonstrira dokaz.

Čim ga vidite, da se osvetite koncentraciji vode i amonijaka, stavite bocu ispred zagrijane platine, ona će se zagrijati i provesti dobar sat na stanici crvenog stvrdnjavanja. Ale de todi uzeti energiju koja podiže visoku temperaturu platine? Sve je jednostavno objašnjeno. U prisustvu platine, amonijak ponovo stupa u interakciju sa kiselim, reakcija je egzotermnija (H-900 kJ):

4NH 3 (G) + 5O 2 \u003d 4NO (G) + 6H 2 O (G)

Dok se reakcija odvija, pokrenuta platinom, toplota koja se vidi podiže temperaturu katalizatora na visok nivo.

ÍÍ Faza časa - Učvršćivanje gradiva

Rozrahunkova glava

  1. U dva ista čamca trebalo je 10 s: u prvom - 22,4 l H 2 . Gdje je veća brzina kemijske reakcije? Koliko puta?
  2. Za 10 s koncentracija vanjskog govora promijenila se sa 1 mol/l. do 0,5 mol/l. Izračunajte prosječan broj odgovora.
  3. Zašto je temperaturni koeficijent reakcije stabilniji, čak i ako se pri t pro: 30 -> 60 pro brzina reakcije poveća za 64 puta?

IV Faza časa - Domaći zadatak

Glava 1

Koliko puta u rastu imate reakciju između ugljičnog oksida (II) i kiselog, tako da će koncentracija vaših govora povećati gubitak?

Menadžer 2

Koliko puta u porastu raste brzina hemijske reakcije pri temperaturi od 40°C, pa je temperaturni koeficijent brzine reakcije 3?

Menadžer 3

Teorija (iza apstraktnog)

Spisak referenci

  1. Gorsky M.V. Učenje osnova globalne hemije - M.: Prosvitnitstvo, 1991.
  2. Dorofjev A.M., Fedotova M.I. Radionica iz neorganske hemije. L.: Hemija, 1990.
  3. Tretjakov Yu., Metlin Yu.G. Osnove globalne hemije. - M.: Prosvitnitstvo, 1985.
  4. Uljanova G.M. 11. razred hemije Sankt Peterburg "Parity", 2002.
  5. Makarenya A.A. Ponovljena hemija - M.: "Škola Vishcha" 1993.
  6. Varlamova T.M., Krakova A.I. Zagalna ta neorganska hemija: Osnovni kurs. - M.: Rolf, 2000.