Презентация, доклад по химии на тему:Вероятность протекания химических реакций. Скорость химических реакций

одинаковых по составу и по всем
физическим и химическим свойствам и отграниченных от других частей системы поверхностью раздела.

Гомогенные системы состоят из одной фазы.

возникновению новых связей в продуктах реакции. При этом общее число атомов каждого элемента до и после реакции остается постоянным.

Поскольку образование связей происходит с выделением, а разрыв связей — с поглощением энергии, то химические реакции сопровождаются энергетическими эффектами. Очевидно, если разрушаемые связи в исходных веществах менее прочны, чем образующиеся в продуктах реакции, то энергия выделяется, и наоборот. Обычно энергия выделяется и поглощается в форме теплоты.

Со скоростью химических реакций связаны представления о превращении веществ, а также экономическая эффективность их получения в промышленных масштабах. Учение о скоростях и механизмах химических реакций называется химической кинетикой.

Под скоростью химической реакции понимают изменение концентрации одного из реагирующих веществ в единицу времени при неизменном объеме системы.

на рис. 4.1). Отсюда следует, что скорость реакции может быть определена лишь для некоторого промежутка времени. Так как концентрация вещества А в момент времени Т1 измеряется величиной c1, а в момент Т2 — величиной С2, то за промежуток времени изменение концентрации вещества составит ∆С = с2 — с1, откуда определится средняя скорость реакции (и):

Рассмотрим в общем виде скорость реакции, протекающей по уравнению:

= 0,5 моль/л

C1 = 5 моль/л

Δt = 10 c

= 2 моль/л

C1 = 0,5 моль/л

Δt = 10 c

(для гетерогенных систем)

поверхности (для гетерогенных систем)
Температура
Наличие катализаторов

и В, их молекулы (частицы) должны столкнуться. Чем больше столкновений, тем быстрее протекает реакция. Число же столкновений тем больше, чем выше концентрация реагирующих веществ. Отсюда на основе обширного экспериментального материала сформулирован основной закон химической кинетики, устанавливающий зависимость скорости реакции от концентрации реагирующих веществ:

скорость химической реакции пропорциональна произведению
концентраций реагирующих веществ.

Для реакции (I) этот закон выразится уравнением
v = ксА- св,
где СА и Св — концентрации веществ А и В, моль/л; к — коэффициент пропорциональности, называемый константой скорости реакции. Основной закон химической кинетики часто называют законом действующих масс.

в 2-4 раза

- температурный коэффициент
Вант-Гоффа.

Якоб Вант-Гофф
(1852-1911)

в активные, называется энергией активации

Еа – кдж /моль

ординат характеризует потенциальную энергию системы, ось абсцисс — ход реакции: исходное состояние —* переходное состояние —* конечное состояние.
Чтобы реагирующие вещества А2 и В2 образовали продукт реакции АВ, они должны преодолеть энергетический барьер С (рис. 4.2). На это затрачивается энергия активации Ed, на значение которой возрастает энергия системы. При этом в ходе реакции из частиц реагирующих веществ образуется промежуточная неустойчивая группировка, называемая переходным состоянием или активированным комплексом (в точке С), последующий распад которого приводит к образованию конечного продукта АВ.

энергии, чем это необходимо для активации частиц, то реакция экзотермическая.

начального равна тепловому эффекту реакции.

Скорость реакции непосредственно зависит от значения энергии активации: если оно мало, то за определенное время протекания реакции энергетический барьер преодолеет большое число частиц и скорость реакции будет высокой, но если энергия активации велика, то реакция идет медленно.
При взаимодействии ионов энергия активации очень мала и ионные реакции протекают с очень большой скоростью (практически мгновенно).

скорость реакции, участвует в промежуточных стадиях реакции, но не входит в состав продуктов реакции.

2SO2 (г.) + O2 (г.) 2SO3 (г.)

2) SO2 (г.) + NO2 (г.) SO3 (г.) + NO (г.)

1) 2NO (г.) + O2 (г.) 2NO2 (г.)

Вильгельм Оствальд
1909 г. – Нобелевская премия
«в признание работ по катализу»

HO2-
(2) HO2- + H2O2 = H2O + O2 + OH-
(3) OH- + H+ = H2O

= Fe2+ + HO2
HO2 + Fe3+ = Fe2+ + O2 + H+
Fe2+ + H2O2 = Fe3+ + OH + OH-
OH + H2O2 = H2O + HO2
Fe2+ + HO2 = Fe3+ + HO2-
OH- + H+ = H2O

.

.

.

.

.

.

Сравните с механизмом без участия катализатора