Скорость химической реакции. Энергия активации

Скорость химической реакции

Скорость химической реакции- число элементарных актов взаимодействия за единицу времени в единице объема или на единице поверхности; определяется изменением концентрации вещества ко времени:

Мгновенная (истинная) скорость выражается производной концентрации данного вещества по времени.

Скорость химической реакции зависит от природы реагирующих веществ, от их концентрации, от температуры, от присутствия катализаторов и ингибиторов и других факторов.

Закон действующих масс:

Скорость химической реакции в каждый момент времени при постоянной температуре в гомогенной среде пропорциональна произведению концентраций реагирующих веществ, возведенных в степени их стехиометрических коэффициентов:

Правило Вант-Гоффа:

Скорость химической реакции при изменении температуры на 10°С увеличивается в два – четыре раза.

Энергия активации- минимальная энергия, которой должны обладать частицы для осуществления химического взаимодействия.

Энергия активации

Рис.9 Распределение частиц по энергии

С увеличением температуры доля частиц, обладающих энергией Е ≥ Е_А быстро увеличивается. Распределение частиц по энергиям N_E в системе для двух температур T₁и Т₂ (Т₂>T₁) показано на рисунке 9. Доля частиц, обладающих энергией Е ≥ Е_А, заштрихована. Увеличение числа частиц с Е ≥ Е_А – главная причина увеличения скорости химической реакции при повышении температуры.

Гомогенные химические реакции- такие реакции, при которых исходные вещества находятся в одном агрегатном состоянии.

N₂+ ЗН₂ 2NH₃

газ газ газ

Гетерогенные химические реакции- такие реакции, при которых исходные вещества находятся в разных агрегатных состояниях.

Понятие компонента и фазы

Понятие компонента и фазы можно рассмотреть на конкретном примере:

Рис.10. Компоненты и фазы системы