Реакция протекает в направлении разрушения менее прочных связей и образования веществ с более прочными связями.
Реакция водорода 
с фтором 
при комнатной температуре протекает практически мгновенно с взрывом 
, с бромом 
медленно даже при нагревании 
, c кислородом (О2) – при комнатной температуре не протекает, а при 7000С проходит быстро с взрывом (2Н2+О2=2Н2О).
Влияние концентрации.
С увеличением концентрации чаще происходят столкновения молекул реагирующих веществ – скорость возрастает. Эта зависимость описывается основным кинетическим уравнением. Для гомогенной системы скорость необратимой реакции аА+вВ®сС+dД равна:
,
где СА и СВ – молярные концентрации взаимодействующих веществ; k – константа скорости прямой реакции; 
и 
– коэффициенты, называемые порядком реакции по веществам А и В.
Общий порядок реакции (n) определяется как сумма порядков реакции по каждому реагенту:
Для простых гомогенных реакций, протекающих в однородной среде в одну стадию, порядок реакции по компонентам совпадает со стехиометрическими коэффициентами в уравнении реакции. Зависимость скорости реакции от концентрации в этом случае выражается законом действующих масс, по которому скорость реакции пропорциональна произведению концентраций реагирующих веществ в степенях их стехиометрических коэффициентов.
.
Физический смысл константы скорости химической реакции в том, что она численно равна скорости реакции при концентрации реагирующих веществ 1 моль/л. Константа скорости реакции зависит от природы реагирующих веществ, температуры и катализатора, но не зависит от концентрации реагентов.
Для гетерогенных реакций (протекающих на границе раздела фаз) концентрация твердой фазы, как величина постоянная, в выражение скорости реакции не входит.
Например, для реакции S(T) + O2(Г) = SO2(Г) закон действующих масс для прямой реакции запишется так:
.
Влияние температуры.
Необходимым условием взаимодействия молекул является их столкновение. Но не все столкновения молекул эффективны и приводят к образованию продуктов реакции. Среди всех молекул, имеющихся в системе, можно выделить активные молекулы. Эти молекулы обладают определенной энергией, достаточной для того, чтобы их столкновения были эффективными. Поскольку кинетическая энергия молекулы растет с повышением температуры (следствие увеличения скорости теплового движения молекулы), число активных молекул в общей их массе возрастает при возрастании температуры.
Правило Вант–Гоффа: скорость большинства химических реакций при увеличении на 10 К увеличивается в 2–4 раза.
, где 
и 
– скорости реакции при температурах 
– температурный коэффициент, значение которого для многих реакций лежит в пределах 2-4.
Это уравнение можно записать и через константы скоростей химических реакций:
где 
и 
– константы скоростей реакции при температурах 
и 
.
Уравнение Аррениуса устанавливает более точную зависимость константы скорости химической реакции от температуры:
где 
– константа скорости реакции; 
– предэкспоненциальный множитель, учитывающей вероятность столкновения частиц; е–основание натурального логарифма; R–универсальная газовая постоянная; Т–температура; 
– энергия активации.
Энергия активации – это тот избыток энергии по сравнению со средней энергией молекул при данной температуре, которым должны обладать молекулы реагирующих веществ, чтобы они могли вступить в химическую реакцию.
Энергия активации тратится на преодоление межмолекулярных взаимодействий, на преодоление сил отталкивании между электронными оболочками реагирующих частиц при их сближении, на ослабление химических связей внутри реагирующих частиц и т.д.
Чем больше величина энергии активации реакции, тем сильнее зависит скорость этой реакции от температуры.
После математических преобразований уравнение Аррениуса принимает вид:
где 
и – константы скоростей химических реакций при температурах 
и .
Дата: 2018-11-18, просмотров: 518.
