9. Зависимость скорости реакции от концентрации реагирующих веществ (закон действующих масс). Константа скорости.

Закон действующих масс сформулирован в 1867 г. норвежскими учеными К. Гульдбергом и П. Вааге: скорость простой реакции в каждый момент времени пропорциональна произведению концентраций реагирующих веществ, возведенных в степени, равные коэффициентам в стехиометрическом уравнении.

-для гомогенной реакции:

аА + bB= fF + dD

Математическое выражение ЗДМ:

V= k* C^а _А * C^b _B , где

k- константа скорости.

Примечания:

1.математическое выражение ЗДМ называется кинетическим уравнением.

2.сумма показателей степеней в кинетическом уравнении, как правило, не больше 3.

a+b≤ 3

3.ЗДМ применим только к гомогенным, простым реакциям или к отдельным стадиям сложных.

Если изменить концентрацию реагирующих в-в, скорость системы или давление, то скорость данной р-ции изменится в соответствии с ее кинетическим ур-нием.

Физический смысл константы скорости.

аА +bB= fF + dD

C_А =C_В = 1моль/л

С^а _А * С^b _B =1

В случае гомогенной р-ции, кинетическое ур-ние будет иметь вид V= k. Вывод: константа скорости хим. р-ции (при условии, что концентрация реагирующих или их произведение в соответствии со степенями) равна 1.

В случае гетерогенной р-ции, в кинетическое ур-ние входят только концентрации газообразных и жидких в-в. Концентрация твердого в-ва , на поверхности которого протекает р-ция , изменяется незначительно, считается величиной постоянной, не включается в ур-ние.

10. Молекулярность и порядок реакции. Определение молекулярности сложной реакции. Кинетические уравнения реакций нулевого, первого и второго порядков.

Молекулярность р-ции (М)- число частиц, атомов, молекул, одновременно вступающих в хим. взаимодействие в элементарном акте хим. р-ции, т.е. в простой или в отдельной стадии сложной р-ции.

Выделяю моно-; ди-; тримолекулярные р-ции:

2NO + H2= N2O + H2O; М=3

Молекулярность сложной р-ции равна молекулярности ее медленно протекающей стадии.

2N2O5= 4NO2 +O2

По виду это димолекулярная р-ция, однако она протекает в 2 стадии-> сложная р-ция.

1. N2O5= N2O3 + O2 (медл., М=1)

2. N2O3 + N2O5= 4NO2 (быстр., М=2)

Молекулярность р-ции разложения N2O5= 1

Порядок р-ции- величина, равная сумме показателей степеней при концентрациях в кинетическом ур-нии (a+b)

Порядок р-ции определяется по применимости к ней того или иного кинетического уравнения.

1. Для реакции нулевого порядка скорость реакции не зависит от концентрации исходных веществ, а зависит от их природы, температуры и наличии катализатора.

К реакциям нулевого порядка относятся следующие реакции:

а) фотохимические реакции Н2 + Cl2= 2НCl;

б) реакция гидролиза этилацетата

СН3СООС2Н5 + Н2О = СН3СООН + С2Н5ОН.

2. Для реакции первого порядка V = k*C_А

Первый порядок имеют:

• реакция гидролиза сахарозы- С12Н22О11 + Н2О = С6Н12О6 + С6Н12О6;

• реакция разложения- N2О5 + N2О5(г)= 4NО2(г) + О2;

• реакции радиоактивного распада.

3. Скорость реакции второго порядка для двух реагентов подчиняется кинетическому уравнению V=k*C_А*C_В; V=k*C_А ²

в обоих случаях a+b=2