Зависимость скорости гомогенных реакций от концентрации
(закон действующих масс)Материалы / Кинетика химических реакций / Зависимость скорости гомогенных реакций от концентрации
(закон действующих масс)
Влияние концентрации реагирующих веществ может быть объяснено из представлений, согласно которым химическое взаимодействие является результатом столкновения частиц. Увеличение числа частиц в заданном объеме приводит к более частым
их столкновениям, т. е. к увеличению скорости реакции.
Количественно зависимость между скоростью реакции и молярными концентрациями реагирующих веществ описывается основным законом химической кинетики — законом действующих масс.
Скорость химической реакции при постоянной температуре прямо пропорциональна произведению концентраций реагирующих веществ.
Для мономолекулярной реакции скорость реакции определяется концентрацией молекул вещества А:
v = k*[A]
где k
— коэффициент пропорциональности, который называется константой скорости
реакции;
[А] — молярная концентрация вещества А.
В случае бимолекулярной реакции, ее скорость определяется концентрацией молекул не только вещества А, но и вещества В:
v = k*[A]*[B]
В случае тримолекулярной реакции, скорость реакции выражается уравнением:
v = k*[A]2*[B]
В общем случае, если в реакцию вступают одновременно т молекул вещества А и n молекул вещества В, т. е.
тА + пВ
= С,
уравнение скорости реакции имеет вид:
v = k*[A]m*[B]n
Это уравнение есть математическое выражение закона действующих масс в общем виде.
Чтобы понять физический смысл константы скорости реакции
, надо принять в написанных выше уравнениях, что [А] = 1 моль/л и [В] = 1 моль/л (либо приравнять единице их произведение), и тогда v = k. Отсюда ясно, что константа скорости k численно равна скорости реакции, когда концентрации реагирующих веществ (или их произведение в уравнениях скорости) равны единице.
Общее выражение
для скорости химической реакции
получено для данной, фиксированной температуры. В общем же случае, поскольку скорость реакции зависит от температуры, закон действующих масс записывается как
v(T) = k(T) *[A]m*[B]n
где v и k являются функциями температуры.
Смотрите также
Марганец
Во второй половине ХХ века основную опасность для здоровья населения и проблему для здравоохранения стали представлять неинфекционные заболевания, в первую очередь болезни ЦНС, и сердечно-сосу ...
Типы химических связей
Типы химических связей. Электростатическая,
ковалентная связь. Ковалентная связь в органических соединениях. Строение
метана. Строение молекул с N, O-атомами с неподеленной парой
электронов ...
Электроаналитические методы в аналитической химии
Одни
из наиболее сложных электрохимических методов – электроаналитические методы –
сегодня используются довольно часто, поскольку позволяют получить богатую
экспериментальную информацию о к ...