Закон діючих мас 7

Скачати 269.01 Kb.

Назва	Закон діючих мас 7
Сторінка	2/7
Дата	20.03.2013
Розмір	269.01 Kb.
Тип	Закон

bibl.com.ua > Химия > Закон

1 2 3 4 5 6 7

1.3. Закон діючих мас

Необхідною умовою перебігу хімічної реакції між двома речовинами є зіткнення їхніх молекул. Зрозуміло, що швидкість хімічної реакції залежить від числа таких зіткнень в одиниці об'єму. Вірогідність зіткнення взаємодіючих молекул для гомогенної реакції пропорційна концентраціям реагуючих речовин.

Отже. швидкість хімічної реакції пропорційна добутку концентрацій реагуючих речовин у степенях, які дорівнюють коефіцієнтам, що стоять перед формулами речовин у відповідному рівнянні реакції. Ця закономірність має назву закону діючих мас, відкритого російським ученим М.М.Бекетовим і норвезькими вченими К. Гульдбергом і П. Вааге.

Для взаємодії двох молекул, наприклад водню і йоду за рівнянням

Н₂+I₂=2НI,

в елементарному акті якої беруть участь по одній молекулі, закон діючих мас у матемаїичній формі має вираз:

Для реакції

2NO + Сl₂ = 2NOCl

швидкість дорівнює:

Для загальної реакції

аА + bB = dD +eE

швидкість дорівнює:

(3)

Величина k у рівнянні (3) є коефіцієнтом пропорційності між швидкістю і концентрацією і називається константою швидкості реакції. Вона чисельно дорівнює швидкості реакції, якщо концентрація відповідних речовин дорівнює одиниці. Константа швидкості при сталій температурі є величина стала і характеризує природу реагуючих речовин.

Для більшості хімічних реакцій сумарне стехіометричне рівняння не відображає дійсного механізму процесу (проміжних стадій), а є загальним виразом для вихідних речовин і продуктів реакції. При цьому показники степенів у законі діючих мас не дорівнюють стехіометричним коефіцієнтам і мають формальний характер.

Розглянемо приклад. Фотохімічне розкладання газоподібного НВг відбувається за стехіометричним рівнянням

2НВг(г) = Н₂(г) + Вг₂(г).

Відомо, що в механізмі цієї реакції немає стадії взаємодії двох молекул НВг. Насправді зазначена фотохімічна реакція відбувається за таким механізмом:

НВг + hv = Н + Вг;

Н + НВг = Н₂ + Вг;

Вг + Вг = Вг₂.

Отже, ніякого зв'язку між стехіометрією рівняння і механізмом реакції, як і між стехіометричними коефіцієнтами і показниками степенів у кінетичному рівнянні, взагалі немає. Збіг, який спостерігається для деяких реакцій, має випадковий характер. Перебіг більшості хімічних реакцій такий, що утворення продуктів відбувається через ряд проміжних елементарних стадій (послідовних або паралельних), які можна вважати елементарними реакціями.

Зрозуміло, що швидкість реакції, яка складається з кількох елементарних стадій, зумовлюється швидкістю перебігу повільнішої з них. Сума показників степенів у рівнянні швидкості хімічної реакції (кінетичне рівняння) (3) є важливою характеристикою механізму процесу і називається порядком хімічної реакції. Якщо порядок реакції нульовий (швидкість не залежить від концентрації реагуючих речовин), то

= const.

Швидкість реакції першого порядку описують кінетичним рівнянням

=kC.

Прикладом реакцій першого порядку є розкладання оксиду азоту(V):

N₂0₅ = 2NO₂ + 1/2O₂

Для реакцій другого порядку кінетичне рівняння має вигляд

= kC²;

= kC₁С₂.

Прикладом реакцій другого порядку є взаємодія водню і йоду за рівнянням

Н₂+ I₂ = 2НI

Для характеристики механізму реакцій застосовують також поняття молекулярності реакції. Під молекулярністю реакції розуміють кількість молекул, які беруть участь в елементарному акті взаємодії.

Реакція, для перебігу якої потрібна лише одна молекула, називається мономолекулярною реакцією. Це — реакція розкладання або перегрупування, наприклад:

I₂ = 2I,

НВг = Н + Вг;

N₂0₅ = 2NO₂ + 1/2O₂

Бімолекулярна реакція потребує для елементарного акту двох частинок (молекул, іонів, атомів):

Н₂+ I₂ = 2НI

У тримолекулярних реакціях беруть участь одночасно три молекули (ці реакції відбуваються дуже рідко):

2NO + О₂ = 2NO_2.

Реакцій, молекулярність яких більше ніж три, не буває, оскільки одночасне зіткнення в одній точці чотирьох і більше молекул маловірогідне. Фактично всі елементарні хімічні реакції, крім сумарних, є мономолекулярними або бімолекулярними, тобто всі реальні хімічні реакції дуже прості, незважаючи іноді на складність сумарних стехіометричних рівнянь. Отже, сумарна форма рівняння хімічної реакції не виражає складності і багатостадійності процесу, який може складатися з кількох елементарних реакцій різного порядку.

1 2 3 4 5 6 7

Схожі:

ІНФОРМАЦІЙНА КАРТКА на «Висновок державної санітарно-епідеміологічної експертизи діючих об’єктів» (назва документа дозвільного характеру)	Ґ ендер і мас-медіа: репрезентація жіночих образів у ТВ рекламі Такі трансформації супроводжуються необхідністю формування демократичної культури суспільства і її невід'ємного елементу ґендерной...
Тема: Введення в хімію високомолекулярних сполук Опишіть методики визначення молекулярних мас полімерів (кріоскопія, ебуліоскопія, осмометрія, метод кінцевих груп, ультрацентрифугування,...	Що зображують на тектонічних картах? Охарактеризуйте повітряні маси, які впливають на формування погод на території України. Опишіть типові зимові й літні погоди, що...
RETRO 2010 02 — 06. 07. Crimea, Ukraine Народна мова – на противагу літературній, жива мова народних мас, відома в усному вживанні, як розмовна мова чи як мова фольклорних...	Номенклатура конструкторських документів Обсяг необхідної документації визначається розробником відповідно до вимог діючих регламентів і стадією проектування залежно від...
Рішення, прийняті на засіданні Про безоплатну передачу двох діючих черг біологічних очисних споруд промпобутових стоків на вулиці Херсонській з балансу НКП «Західне»...	НАВЧАЛЬНИЙ ПОСІБНИК Матеріал відповідає вимогам діючих нормативних документів у галузях метрології, стандартизації, сертифікації і технічного регулювання,...
План урока Слайд Атлантичного океану; вдосконалити практичні уміння характеризувати кліматичні умови океану, властивості водних мас, природні багатства,...	1. Суть економічної системи та її основні елемент Сучасна економічна наука визначає економічну систему як сукупність усіх економічних процесів, що відбуваються в суспільстві на основі...

Додайте кнопку на своєму сайті:
Портал навчання