Факторы влияющие на скорость реакции
Факторы, влияющие на скорость реакции
В последнем разделе мы приводим факторы, влияющие на скорость реакции. Теперь мы изучим их подробно один за другим.
1. Типы вещества в реакции:
- Обычно реакции с реагентами и продуктами в газовых фазах имеют более высокую скорость реакции, чем реакции, состоящие из веществ в жидкой фазе.
- Разрыв слишком большого количества связей и образование новых замедляет реакцию.
- Реакции, состоящие из ионов, имеющих противоположные знаки, имеют высокую скорость реакции.
2. Концентрация вопросов в реакции:
Теория столкновений является наиболее успешной, которая объясняет химическую реакцию. Частицы должны сталкиваться, чтобы реагировать друг на друга. Наоборот, все столкновения не приводят к реакции.
- Вопросы должны были требовать энергии, чтобы реагировать.
- Частицы должны сталкиваться в соответствующей геометрии, чтобы реагировать.
Соотношение между концентрациями веществ и скоростью реакции можно объяснить так:
aA + bB → cC + dD
Скорость реакции этой реакции определяется путем;
Скорость реакции = к. [А]a.[B]b ,
Где; k - константа скорости или коэффициент скорости, который зависит от температуры, а a и b - показатели степени.
Порядок реакции;
Порядок реакции - это сумма показателей. Например;
Скорость реакции = к. [A] порядок этой реакции 1.
Скорость реакции = к. [A]. [B] порядок этой реакции 1 + 1 = 2.
Скорость реакции = к. [A]2. [B]. [C]3 порядок этой реакции 2 + 1 + 3 = 6.
Механизм реакции
Скорость реакции определяется более медленной стадией реакции. Что мы подразумеваем под более медленной стадией, объясняется следующим примером;
NO2 (г) + CO (г) → CO2 (г) + NO (г)
Скорость реакции этой реакции должна быть;
Скорость реакции = к. [NO2]. [СО]
Напротив, эксперименты, проведенные с этой реакцией, показывают, что скорость реакции равна;
Скорость реакции = к. [NO2] 2
Эта ситуация показывает, что реакция происходит шаг за шагом. Мы можем написать части этой реакции как;
I. 2NO2 (г) → NO3 (г) + NO (г) медленно
II. NO3 (г) + CO (г) → CO2 (г) + NO2 (г) быстро
Как видно из шагов, скорость реакции определяется медленной реакцией. Используя I. реакцию, мы пишем;
Скорость реакции = к. [NO2] 2
Подводя итог, если реакция происходит в одну стадию или медленную стадию из двух или более двух стадий реакции, учитывается и записывается скорость реакции.
aA + bB → Продукты
Скорость реакции = к.[A]a.[B]b
3. Температура в реакциях:
Повышение температуры около 10 ° С приводит к увеличению скорости реакции. Когда мы повышаем температуру;
- количество столкновений в единицу времени увеличивается
- число частиц, имеющих энергию выше энергии активации, увеличивается.
На приведенном ниже графике столкновения, которые приводят к реакции, показаны полосатой частью.
Напротив, если мы даем значения в двух разных температурах, график становится;
Как видно из графика, с увеличением температуры количество частиц, проходящих пороговую энергию, увеличивается, что также приводит к увеличению скорости реакции.
4. Катализаторы:
Катализаторы - это вещества, которые увеличивают или уменьшают скорость реакции, и они не меняются в реакции. График, приведенный ниже, показывает влияние катализаторов на реакцию.
ΔH = Ei-Ef
Катализаторы используются для увеличения или уменьшения скорости реакции.
5. Поверхность реактивов:
Если размер частиц небольшой, то поверхность их увеличивается. Увеличивая поверхность реагентов, увеличивайте скорость реакции.
Пример: Какие из следующих применений увеличивают скорость реакции в газовой фазе?
I. Добавление катализатора
II. Снижение давления
III. Повышение температуры
IV. Увеличение площади поверхности реагентов
Решение:
Добавление катализаторов снижает пороговую энергию и увеличивает скорость реакции. Увеличение температуры и площади поверхности реагентов также увеличивает скорость реакции. Напротив, уменьшающееся давление увеличивает объем, а количество столкновений уменьшается. Таким образом, снижение давления снижает скорость реакции.