Основы химической кинетики.

Кинетика – учение о скорости химических реакций и её зависимости от различных параметров.

Скорость хим. реакции зависит:

1. от природы реагирующих веществ

2. от концентрации

3. от условий протекания (P, T, V, примеси, катализаторы)

Химические реакции

гомогенные гетерогенные

+ поверхность (её состояния)

Лекция №8

Основы химической кинетики.

Кинетика позволяет устанавливать, с какой скоростью проходит данное химическое превращение.

Одна из главных задач – установить элементарные факторы определения реакции.

Скорость реакции количественно определяется по изменению концентрации в единицу времени, в единицу реагирующего пространства.

Скорость

Средняя – изменение концентрации Истинная – полный дифференциал

за время . от концентрации по времени.

На скорость гетерогенной реакции влияет состояние границы раздела.

Единица реакции пространства – S.

На скорость гомогенной реакции

Единица реакции пространства – V весь объем.

Закон действующих масс.

Действующая масса – масса вещества в ед. объема V (м³)

A+B=D

Согласно закону действующих масс, скорость реакции при постоянной температуре, пропорциональна концентрации реагирующих веществ.

, - концентрация

А+2В = АВ₂

К_пр – константа прямой реакции, учитывает природу реагирующих веществ

Молекулярность. Порядок реакции.

С точки зрения числа частиц реакции имеют:

Молекулярность – число частиц, одновременное соударение которых вызывает активность химического превращения.

Реакции бывают: одно- , двух- , и трехмолекулярные.

1. одномолекулярная минус, т.к. скорость реакции убывает с течением времени

2. двухмолекулярная

Порядок реакции: определяется как сумма показателей степеней при концентрации реагирующих веществ в законе действующих масс.

Двухмолекулярные реакции, как правило, первого порядка

Химическая реакция проходит по стадиям трехмолекулярная реакция может быть второго порядка.

1) медл.

2) быстр.

Общая скорость определяется медленной стадией Интегрирование дифференциальных уравнений скорости.

коэф-т

рассмотрим уравнение при (*)

можно определить константу К одномолекулярной реакции:

Введем понятие периодов полураспада.

Период полураспада.

из уравнения (*) при

Период полураспада – время протекания реакции,

при котором концентрация веществ уменьшается в 2 раза.

период полураспада одномолекулярной реакции.

Классификация реакций по степени сложности

• изолированные

• параллельные

• последовательные

• сопряженные

• обратимые

• необратимые

• цепные

• колебательные

* Изолированная реакция – это такая реакция в результате протекания которой получается один и тот же вполне определенный продукт

* Параллельные реакции – могут одновременно протекать в двух и более направлениях. обычн. нагрев

V₁ C+D V_N=V₁+V₂

медл. Нагрев

V₂ E+F

* Сопряженные реакции – группа реакций, в которых одна реакция индуцирует другую

* - последовательная реакция. Реакции идут одна за другой.

* Обратимые, необратимые – могут протекать в одном и другом направлении.

Если реакция необратимая