1. Предмет, задачи и основные понятия химической кинетики: система, фаза, процесс, механизм реакции, скорость реакции, средняя и истинная скорость химической реакции.

Раздел химии, изучающий скорость и механизм протекания физико-химических процессов, называется химической кинетикой. Задачами химической кинетики являются: количественное описание процесса, установление факторов, влияющих на скорость реакций, установление механизма протекания реакций. Системой называют тело или совокупность 2 взаимодействующих тел, реально или мысленно выделенные в пространстве и способные обмениваться с окружающей средой или между собой энергией и (или) веществом. Часть системы, однородная во всех точках по составу, физическим и химическим свойствам и отделенная от других частей системы поверхностью, называется фазой. В зависимости от числа фаз различают гомогенные системы, состоящие из одной фазы, и гетерогенные — из двух или нескольких фаз. Изменение хотя бы одного из параметров состояния системы называется процессом. Механизм реакции – совокупность всех стадий, через которые происходит превращение исходных вещ-в в продукты реакции. Скорость реакции – число элементарных взаимодействий в единицу времени в единице реакционного пространства. Реакционным пространством в гомогенной системе служит объем сосуда, в котором происходит взаимодействие, в гетерогенной — поверхность раздела фаз. Средняя скорость реакции – изменение кол-ва вещества в единицу времени в единице реакционного пространства. Истинная (=мгновенная) скорость реакции – производная концентрации по времени.

1.2 Скорость гомогенных и гетерогенных процессов. Многостадийность гетерогенных процессов. Факторы, влияющие на скорость реакций. Основные кинетические законы и правила.

Скорость гомогенных и гетерогенных процессов (по выбранному компоненту) выражается формулами: Скорость реакции зависит от: природы реаг. вещ-в, условий протекания реакции (p,V,T), присутствия катализаторов, величины реагирующей поверхности (для гетер. реакций). Реакции в гетерогенных системах, как правило, отличаются сложностью и протекают по стадиям:

1. процесс переноса исходных веществ к поверхности раздела фаз;

2. адсорбция исходных веществ на границе раздела фаз;

3. непосредственно сама химическая реакция;

4. десорбция продуктов реакции;

5. отвод продуктов реакции от поверхности раздела фаз.

Ввиду того, что эти стадии протекают последовательно, скорость процесса определяется самой медленной стадией (лимитирующей).

Основными кинетическими законами и правилами являются ЗДМ, правило Вант-Гоффа, уравнение Аррениуса.

3. Зависимость скорости химических реакций от концентраций (парциальных давлений) реагирующих веществ. Закон действия масс для гомогенных и гетерогенных реакций. Константа скорости.

Необходимым условием осуществления химического взаимодействия является столкновение реагирующих частиц. Столкновение их в некотором реакционном пространстве при заданной температуре происходит тем чаще, чем больше этих частиц. Эта зависимость выражается основным законом химической кинетики — ЗДМ: скорость гомогенной химической реакции при постоянной температуре прямо пропорциональна произведению концентраций (парциальных давлений) реагирующих веществ, взятых в степенях, равных стехиометрическим коэффициентам в уравнении реакции.

Константа скорости – показывает, с какой скоростью идет реакция при концентрациях вещ-в, равных 1 моль/л (физич. смысл). Также, k является количественной мерой реакционной способности молекул (хим. смысл). Зависит от природы вещ-в, T, катализаторов. ЗДМ применим только для простых реакций. Но если в гетерогенной реакции лимитирующей стадией является сама реакция, то ЗДМ лим. стадии применим ко всей реакции, с учетом ограничения: концентрации тв. вещ-в постоянны и включены в k , поэтому в ур-ние ЗДМ входят только конц. газообразных и жидких вещ-в.