Главная страница | Контакты | Случайная страница Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Реакция второго порядка

График зависимости концентрации реагента A для второго порядка реакции

Для реакций второго порядка кинетическое уравнение имеет следующий вид:

или

В первом случае скорость реакции определяется уравнением

Линейная форма уравнения:

Константа скорости реакции равна тангенсу угла наклона прямой к оси времени:

Во втором случае выражение для константы скорости реакции будет выглядеть так:

Период полупревращения (для случая равных начальных концентраций!):

Мономоукулярные и бимоекулярные реакции. По числу взаимодействующих в элементарном акте молекул определяют молекулярность реакции и различают реакции мономолекулярные, бимолекулярные и т. д. Мономолекулярная реакция — реакция, связанная с распадом молекулы на меньшие ее части. Бимолекулярная реакция — реакция, определяемая взаи­модействием в элементарном акте двух молекул. Реакции, требующие одновре­менного столкновения трех (тримолекулярные) и более молекул, маловероят­ны и встречаются очень редко. Поэтому рассмотрим изменение потенциальной энергии реагирующих частиц в наиболее распространенной ---- бимолекулярной реакции.

Для того чтобы произошла реакция, необходимо сначала преодолеть отталкивание электронных оболочек молекул, разорвать или ослабить связи между атомами исходных веществ. На это надо затратить определенную энергию. Если сталкивающиеся молекулы не обладают такой энергией, то столкновение будет неэффективным - не приведет к обра­зованию новой молекулы. Если же кине­тическая энергия сталкивающихся мо­лекул достаточна, то столкновение мо­жет привести к перестройке атомов и к образованию молекулы нового вещества.

Избыточная энергия, которой долж­ны обладать молекулы для того, что­бы их столкновение могло привести к образованию нового вещества, называ­ется энергией активации данной реак­ции (рис. 6.8). Энергию активации (Е_а) выражают в кДж/моль. Молекулы, об­ладающие такой энергией, называются активными молекулами.

Энергия активации различных реак­ций различна. Ее величина является тем фактором, посредством которого сказы­вается влияние природы реагирующих веществ на скорости реакции. Для неко­торых реакций энергия активации мала, для других, наоборот, велика.

Если энергия активации очень мала (меньше 40 кДж/моль), то это означает, что значительная часть столкновений между частицами реагирующих веществ приводит к реакции. Скорость такой реакции велика. Примером реакций, энергия активации которых ничтожно ма­ла, могут служить ионные реакции в растворах, сводящиеся обычно к взаимо­действию разноименно заряженных ионов; опыт показывает, что гакие реакции протекают практически мгновенно.

Напротив, если энергия активации реакции очень велика (больше 120 кДж/моль), то это означает, что.лишь очень малая часть столкновений вза­имодействующих частиц приводит к протеканию химической реакции. Скорость подобной реакции очень мала. Примером реакции, имеющей высокую энергию активации, является реакция синтеза аммиака:

No + ЗН₂ =2NH₃.

Эта реакция при обычных температурах протекает столь медленно, что заме­тить ее протекание практически невозможно.