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

Скорость химической реакции. Энергия активации. Адсорбционные процессы. Гомогенный и гетерогенный катализ.

Скорость химических реакций: υ х.р. число элементарных актов реакции, происходящих в единицу времени, в единице объема (для гомогенной реакции) или на единице поверхности (для гетерогенной реакции)раздела фаз. Мерой скорости химической реакции является количество вещества, вступившего в реакцию или образовавшегося при реакции за единицу времени в единице объема.(для гомогенной реакции) или на единице поверхности раздела фаз (для гетерогенной реакции).

υ х.р.= − ∆С/∆t

Зависимость скорости химической реакции от изменения параметров:

Скорость химической реакции зависит от:

· типа химической связи:

Чем прочнее связь тем дольше идет ее разрыв и тем больше затрачивается на это энергии.

· лимитирующей стадии, если процесс многостадийный:

Скорость всей химической реакции определяется скоростью самой медленной лимитирующей стадии.

· агрегатного состояния реагирующих веществ:

На поверхности раздела фаз возникает некомпенсированная энергия поверхностного натяжения и концентрация вещества на поверхности раздела фаз будет выше.

· от давления:

Если реакция идет с газом

· от концентрации реагирующих веществ:

Увеличение числа частиц в объеме приводит к возрастанию числа столкновений, т.е. к увеличению скорости, и если при химическом взаимодействии сталкиваются частицы различных видов, то число таких столкновений пропорционально концентрации этих частиц. Скорость гомогенной реакции прямо пропорциональна концентрации реагирующих веществ.

aA+bB=cC+dD

υ х.р.= k₁ CA^a*CB^b прямая реакция

υ х.р.=k₂ CD^d*CC^c обратная химическая реакция

· от температуры:

При повышении температуры на каждые 10 градусов скорость возрастает в 2 – 4 раза

· от присутствия катализатора:

Катализ: ускорение или замедление (ингибиторы) скорости химической реакции путем введения в реакционную систему специальные веществ, называемых катализаторами.

Гомогенный катализ: когда катализатор и реагирующие вещества находятся в одной фазе.

2KMnO₄ +5K₂SO₃+3H2SO4=2MnSO₄+6K₂SO₄+3H₂O; катализатором является Mn.

Гетерогенный катализ: когда катализатор находится в системе в виде самостоятельной фазы.

Адсорбционные процессы: в химизме гетерогенного катализа большую роль играет адсорбция – взаимодействие молекул с границей раздела фаз. При гетерогенном катализе благодаря адсорбции на поверхности катализатора создается увеличение концентрации реагирующих веществ, что само по себе должно ускорить химическую реакцию. И повышается химическая активность адсорбированных молекул.

Энергия активации: Еа минимальная энергия, которой должны обладать молекулы для эффективного столкновения, причем энергия активации должна быть больше средней энергии молекул. Реагируют те молекулы, которые обладают этой энергией, т.о. повышение температуры ведет к повышению числа активных молекул в гомогенном процессе, что и приводит к повышению скорости химической реакции.