-
Определение и суть кинетики
- Кинетика химических реакций изучает скорость химических реакций и факторы, которые на неё влияют.
- Кинетика важна для понимания механизмов реакций, управления процессами, например, в химической промышленности, экологии и биологии.
-
Скорость реакции
- Скорость реакции — это изменение концентрации реагентов или продуктов в единицу времени.
-
Скорость реакции зависит от множества факторов, таких как:
- Температура
- Концентрация реагентов
- Катализаторы
- Площадь поверхности реагентов (для твердых веществ)
-
Формулировка закона действия масс
- Закон действия масс гласит, что скорость реакции пропорциональна произведению концентраций реагирующих веществ, взятых с их коэффициентами в уравнении реакции.
-
Порядок реакции
- Порядок реакции — это степень зависимости скорости реакции от концентрации реагента.
- Он может быть целым или дробным.
- Нулевой порядок реакции: скорость не зависит от концентрации реагента.
- Первый порядок: скорость пропорциональна концентрации одного из реагентов.
- Второй порядок: скорость пропорциональна квадрату концентрации реагента.
-
Константа скорости
- Константа скорости зависит от:
-Температуры (для большинства реакций с увеличением температуры возрастает)
-Природы реакции
-Присутствия катализаторов
-
Энергия активации
- Энергия активации — минимальная энергия, которую должны иметь молекулы для того, чтобы перейти в состояние активного комплекса и пройти реакцию.
- Реакции с низкой энергией активации происходят быстрее.
-
Катализаторы
- Катализаторы — вещества, которые увеличивают скорость реакции, но не расходуются в процессе.
- Катализаторы действуют, снижая энергию активации реакции.
- Различают: Гомогенные катализаторы— находятся в том же фазовом состоянии, что и реагенты. Гетерогенные катализаторы — находятся в другой фазе, например, катализаторы на поверхности твердых веществ.
-
Механизм реакции
- Механизм реакции — это последовательность элементарных шагов, из которых состоит химическая реакция.
- Механизм реакции может быть сложным и включать несколько промежуточных стадий.
- Важные характеристики: Элементарные реакции — это реакции, происходящие за один элементарный шаг. Молекулярность реакции — количество молекул или ионов, участвующих в элементарной реакции.
-
Модели и теория столкновений
- Согласно теории столкновений, химическая реакция происходит, когда молекулы сталкиваются с достаточной энергией и ориентацией.
- Для реакции необходимо: Столкновение молекул с энергией, превышающей энергию активации. Столкновение молекул в правильной ориентации.
-
Реакции с катализом
- Гомогенные катализаторы действуют в одной фазе с реагентами (например, катализатор в растворе).
- Гетерогенные катализаторы действуют в другой фазе, например, на поверхности твердых веществ (например, катализаторы в промышленности).