A hőmérséklet hatása a kémiai reakció sebessége
Home | Rólunk | visszacsatolás
A kémiai reakció sebessége hőmérsékletfüggő. Effect temperaturyna vegyi reakciók arányát határozzuk meg sem empirikus közelíti a van't Hoff-egyenletből, vagy pontosabb az Arrhenius-egyenlet.
Szerint a van't Hoff szabályt, ha a hőmérséklet emelkedik 10 ° sebességének kémiai reakció (vagy sebességi állandó) Uwe-lichivaetsya egy és azonos számú alkalommal
Ezekben a képletekben, - hőmérsékleti együttható, ami a legtöbb alacsony hőmérsékletű reakciók változik 2 és 4. Ez azt mutatja, hogy hány alkalommal a reakció sebessége nő, ha nő temperaturyna minden 10 °; - a reakció mértéke a megfelelő T1 és T2 hőmérsékletű; . - a reakció ideje ezen a hőmérsékleten.
Arrhenius-egyenlet formájában integrálegyenletek
Ez lehetővé teszi, hogy meghatározza az aktiválási energia a reakció.
4. példában meg fogja változtatni a reakció sebessége áramló gáz fázisban, a hőmérsékletet 20 és 60 ° C, kivéve, ha # 947; = 2?
Határozat. Használata expresszió (1), amelyben a helyettesítő adatok: T1 = 20 ° C; T2 = 60 ° C; # 947; = 2 A
azaz ha a hőmérséklet emelkedik 40 ° C-on a reakció sebessége nőtt 16-szor.
5. példa Néhány reakciók gázfázisban 100 ° C-on 27 végei. Hány másodperc véget ér ugyanaz a reakció hőmérsékleten 130 ° C-on, ha a # 947; = 3?
Határozat. A reakció idő fordítottan arányos a reakció sebességét. Ezért, a (1) kifejezés használatával az idő helyett ráta. Helyettesítő = 27c, T1 = 100 ° C, és - a szükséges időt a reakciót T2 = 130 ° C, # 947; = 3, akkor
Ennélfogva = 1c, azaz 130 ° C-on reakció végén 1c.
Egy megfordítható kémiai reakció nem megy végbe, amíg az teljesen elfogyott a kiindulási anyagok (vagy legalább egy közülük), és hogy az állam a kémiai egyensúly. ha jelen a reakció-rendszerben minden résztvevő egy kémiai reakcióban. Ha megértjük a kémiai egyensúlyi állapot a rendszer, amikor a sebesség egyenlő az inverze a határidős reakció sebessége a folyamat.
Mennyiségi jellemzőit az egyensúlyi állapotot a kémiai reakció egyensúlyi állandók meghatározására. kifejezve az egyensúlyi nyomás (pi), vagy az egyensúlyi moláris koncentrációja a reakció partnerek (ci).
Általában bármilyen gáz reakciót
egy A + B B ↔ E E + d D
Egyensúlyi állandókat határoztuk meg a következő egyenletek, amelyek az úgynevezett tömeghatás törvénye:
Az összefüggés az így meghatározott egyensúlyi állandók segítségével állíthatjuk kifejezéseket és néz. = D + E - a - b. Ha a nyomás (p), hogy meghatározzuk ATM, és a koncentráció mol / l, ahol a képletben R = 0,082 × l atm / mol × K.
A heterogén reakciók közötti tiszta kondenzált (szilárd vagy folyékony) anyagot és gázkeverékek a tömeghatás törvénye rögzítésre csak az alapján mennyiségi jellemzőit egyensúlyi gázfázisú. Egyensúlyi állandókat nem függ a kezdeti koncentrációk a reaktánsok és csak attól függ a hőmérséklet.
6. példa Írja a kifejezés az egyensúlyi állandói a következő reakciók:
Határozat. Az egyensúlyi állandói a reakció 1:
Anyag C (k), amely szilárd állapotban, és annak koncentrációja nem szerepel az egyenletben a tömeghatás törvénye.
7. példa Melegítés hatására a hidrogén és jód zárt reakcióedényben áramlik H2 (g) + I2 (g) ↔ 2HI (g). Az egyensúlyi keverék tartalmaz 5,64 mol / l HI, 0,12 mol / l I2 és 5,28 mol / l H2. Számítsuk ki a egyensúlyi állandó az említett Rea-lete és kiindulási koncentrációjától H2 és I2.
Határozat. Ez a reakció végbemegy anélkül, hogy megváltoztatná a mennyisége és értéke az egyensúlyi állandót ugyanaz minden módon kifejezni koncentráció. Ezért írhat =. helyett egyensúlyi koncentrációinak anyagok beszerzése = 50.19.
Mi határozza meg a kezdeti koncentráció a jód és hidrogén. Miután a reakció alkotnak 2 mól HI fogyaszt 1 mol H2 és egy mól I2. Az idő az egyensúly eléréséhez, 5,64 mol / l HI reagáltatunk 5,64 / 2 mol I2 és 5,64 / 2 mol H2. A feladat szerint az egyensúlyi elegyet reagálatlan 0,12 mól / l-I2 és 5,28 mol / l H2. Találunk kezdeti koncentrációk az ilyen anyagok:
8. példa: egyensúlyi állandója a reakció FeO (k) + CO (g) ↔ Fe (k) + CO2 (g) 1000 ° C hőmérsékleten egyenlő 0,5. Mik az egyensúlyi koncentrációja CO és CO2. ha a kezdeti koncentráció ezen anyagok voltak: [CO] o = 0,05 mol / l; [CO2] o = 0,01 mol / l?
Határozat. Előtt kölcsönhatás volt 0,05 mól és 0,01 mól CO CO2. Ahhoz, hogy a reakció egyensúlyi idő bevitt x mol CO. Ezután, a reakció a következő egyenlet szerint, x képződött mol CO2. Így, momentudostizheniyaravnovesiya, az egyensúlyi koncentráció [CO] = (0,05 - x) mol / l, [CO2] = (0,01+ x) mol / l.
Ezért =. Podstavivv = 0,5 ezt a kifejezést kapjuk, hogy x = 0,01, és a [CO] = 0,05-0,01 = 0,04 mol / l, [CO2] = 0,01 + 0,01 = 0,02 mol / l.