Химическая кинетика. Задачи и принципы химической кинетики. Условия химического взаимодействия. Скорость химической реакции: средняя, мгновенная, удельная

		Химия
		Решение задачи
		18 февраля 2021
		Выполнен, номер заказа №16875
		Прошла проверку преподавателем МГУ
		245 руб.

Химическая кинетика. Задачи и принципы химической кинетики. Условия химического взаимодействия. Скорость химической реакции: средняя, мгновенная, удельная. Зависимость скорости реакции от внешних факторов.

Ответ: Химическая кинетика – раздел физической химии, изучающий закономерности протекания химических реакций во времени, зависимости этих закономерностей от внешних условий, а также механизмы химических превращений. Химическая кинетика трактует качественные и количественные изменения в ходе химического процесса, происходящие во времени. Обычно эту общую задачу подразделяют на две более конкретные: 1) выявление механизма реакции - установление элементарных стадий процесса и последовательности их протекания (качественные изменения); 2) количественное описание химической реакции - установление строгих соотношений, которые могли бы удовлетворительно предсказывать изменения количеств исходных реагентов и продуктов по мере протекания реакции. Необходимым условием химического взаимодействия является столкновение молекул друг с другом. По теории Аррениуса результативными в химическом отношении оказываются те немногие столкновения, в которых участвуют «активные» молекулы, т.е. молекулы, имеющие избыточное количество энергии по сравнению со средней величиной. Наименьшее избыточное количество энергии молекулы по сравнению со средней величиной при данной температуре, достаточное для активного соударения называется энергией активации. Скорость химической реакции определяется количеством вещества, прореагировавшего в единицу времени (вступившего в реакцию или образовавшегося в результате реакции) в единице объема системы (для гомогенной р-и) или на единице площади поверхности раздела фаз (для гетерогенной реакции). В химической кинетике различают среднюю и истинную (мгновенную) скорость. Средняя скорость. Если при неизменных объеме и температуре концентрация одного из веществ уменьшилась от С1 до С2 за промежуток времени от то в соответствии с определением средняя скорость реакции за данный промежуток времени равна: в правой части уравнения появляется тогда, когда по мере протекания реакции концентрация реагентов убывает, следовательно, а так как скорость реакции всегда положительна, то перед дробью следует поставить знак “-”. Если речь идёт о скорости как прямой, так и обратной реакции, то эта формула имеет вид: Истинная скорость реакции определяется пределом, к которому стремится отношение производной концентрации по времени: Факторы, влияющие на скорость химических реакций. 1) Природа реагирующих веществ. Большую роль играет характер химических связей и строение молекул реагентов. Реакции протекают в направлении разрушения менее прочных связей и образования веществ с более прочными связями. 2) Концентрация. С увеличением концентрации (числа частиц в единице объема) чаще происходят столкновения молекул реагирующих веществ - скорость реакции возрастает. 3) Температура. Многочисленные опыты показывают, что при повышении температуры скорость большинства химических реакций существенно увеличивается, причем для реакций в гомогенных системах при нагревании на каждые десять градусов скорость реакции возрастает в 2-4 раза (правило Вант-Гоффа). 4) Поверхность соприкосновения реагирующих веществ. Для гетерогенных систем (когда вещества находятся в разных агрегатных состояниях), чем больше поверхность соприкосновения, тем быстрее протекает реакция. Поверхность твердых веществ может быть увеличена путем их измельчения, а для растворимых веществ - путем их растворения. 5) Катализ - процесс, заключающийся в изменении скорости химических реакций в присутствии веществ, называемых катализаторами.