29) (Закон действующих масс)

Скорость химической реакции прямо пропорциональна действующим массам реагентов, т.е. концентрациям реагирующих веществ.

30) коэффициент пропорциональности k (константа скорости реакции), который показывает какая доля от общего числа соударений молекул веществ А и В приводит к химической реакции.

Константа скорости химической реакции может зависеть от природы реагирующих веществ, температуры, давления, наличия примесей и т.д., но не зависит от концентрации реагентов.

Для реакции

уравнение скорости реакции имеет вид

В общем случае для реакции двух веществ

уравнение скорости реакции записывается следующим образом

Константа скорости численно равна скорости реакции при концентрациях всех реагирующих веществ, равных 1 моль/л.

(например, и )

31) Порядок реакции по данному веществу — показатель степени при концентрации этого вещества в кинетическом уравнении реакции.

]Реакция нулевого порядка

График зависимости концентрации реагента A в реакции A → B от времени для нулевого порядка реакции

Кинетическое уравнение имеет следующий вид:

V₀ = k₀

Скорость реакции нулевого порядка постоянна во времени и не зависит от концентраций реагирующих веществ. Нулевой порядок характерен, например, для гетерогенных реакций в том случае, если скорость диффузии реагентов к поверхности раздела фаз меньше скорости их химического превращения.

]Реакция первого порядка

График зависимости концентрации реагента A для первого порядка реакции

Кинетическое уравнение реакции первого порядка:

Приведение уравнения к линейному виду даёт уравнение:

Константа скорости реакции вычисляется как тангенс угла наклона прямой к оси времени:

k₁ = − tgα

Период полупревращения:

32)

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:

k₂ = − tgα

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

Период полупревращения (для случая равных начальных концентраций!):

33) Порядок реакции - это число, равное сумме показателей степени концентрации реагирующих веществ в уравнении скорости реакции.

(где k - константа скорости реакции; n, m - некоторые числа, которые называют порядком реакции по веществу A и B, соответственно (в общем случае эти числа могут отличаться от стехиометрических коэффициентов n и m в уравнении реакции).

Сумма показателей степеней ( ) называется общим порядком реакции. Реакции, для которых (n + m) = 1, 2 и т.д., называются реакциями 1-го, 2-го и т.д. порядков. Например,

Истинную скорость реакции можно определить графически, проведя касательную к кинетической кривой.

34) период полупревращения t_1/2– время, за которое концентрация исходного вещества уменьшается вдвое по сравнению с исходной.

  период полупревращения реакции первого порядка не зависит от начальной концентрации исходного вещества.

Период полупревращения (для случая равных начальных концентраций!):

35)

(«осаждение – растворение», «окисление – восстановление», «диссоциация – ассоциация» и т.д.)

Для обратимой реакции

• скорость прямой реакции

, где k₁ - константа скорости прямой реакции;

и - молярные концентрации веществ A и B.

• скорость обратной реакции

,

где k₂ - константа скорости обратной реакции;

и - молярные концентрации веществ D и C.

скорость прямой реакции уменьшается

скорость обратной реакции постепенно возрастает

Наступает момент, когда скорость прямой реакции становится равной скорости обратной реакции (химическое равновесие)

(Состояние химического равновесия характеризуется тем, что концентрации исходных реагентов и конечных продуктов реакции при данных T и P остаются постоянными.)

(при установлении равновесия в единицу времени образуется такое количество вещества D и C, какое в это же время распадается с образованием веществ A и B. Химическое равновесие является динамическим.

(В момент равновесия химическое взаимодействие не прекращается, а продолжает идти с одинаковой скоростью в обоих направлениях).

K - константа равновесия реакции

(Константа химического равновесия K представляет характерную для каждой обратимой реакции величину, которая определяется природой реагирующих веществ, не зависит от их концентрации и меняется с изменением температуры и давления).

Если обратимая химическая реакция

то

K_С - константа химического равновесия, выраженная через молярные концентрации (Константу химического равновесия можно выразить и через другие величины).

36)

Цепные реакции - реакции, состоящие из ряда взаимосвязанных стадий, когда частицы, образующиеся в результате каждой стадии, генерируют последующие стадии.

Особенности

1.Чрезвычайно чувствительны к ничтожно малым количествам определенных веществ

2.Быстро обрываются при проведении реакции в узких трубках

Как правило, цепные реакции протекают с участием свободных радикалов. Для всех цепных реакций характерны следующие стадии

(например, реакция образования хлороводорода)

H₂ + Cl₂  2HCl

1. Зарождение цепи (инициация):

Сl₂ + hν  ––>  2 Сl•

2. Развитие цепи:

Н₂ + Сl•  ––>  НСl + Н•

Н• + Сl₂  ––>  НСl + Сl•

Стадия развития цепи характеризуется числом молекул продукта реакции, приходящихся на одну активную частицу – длиной цепи.

3. Обрыв цепи (рекомбинация):

Н• + Н•  ––>  Н₂

Сl• + Сl•  ––>  Сl₂

Н• + Сl•  ––>  НСl

неразветвленная цепная реакция, в которой на одну прореагировавшую активную частицу приходится не более одной вновь возникающей.

Разветвленными называют цепные реакции, в которых на каждую прореагировавшую активную частицу приходится более одной вновь возникающей, т.е. число активных частиц в ходе реакции постоянно возрастает.

Примером разветвленной цепной реакции является реакция взаимодействия водорода с кислородом:

1. Инициация:

Н₂ + О₂  ––>  Н₂О + О•

2. Развитие цепи:

О• + Н₂  ––>  Н• + ОН•

Н• + О₂  ––>  О• + ОН•

ОН• + Н₂  ––>  Н₂О + Н•