Фактори, що впливають на швидкість хімічної реакції

З поняттям "швидкість" зазвичай стикаються в курсі фізики. За загальним визначенням швидкість є величиною, яка показує, як за одиницю часу змінюється якась характеристика.

У хімії використовується визначення "швидкість хімічної реакції". Дана категорія визначає, на скільки за одиницю часу змінюється концентрація вихідних реагентів або отриманих продуктів реакції.

Щоб оцінити швидкість, слід змінити концентрацію одного з речовин.

Відео: № 188. Неорганічна хімія. Тема 21. Швидкість хімічних реакцій. Частина 2. Фактори

Найцікавіші процеси, що протікають в гомогенної середовищі. Гомогенними (однорідними) системами є рідини або гази. Дані реакції протікають в повному обсязі. Швидкість хімічної реакції для подібної системи розраховують відношенням зміни концентрації і проміжку часу, протягом якого відбувається дана реакція.

неоднорідні (Гетерогенні) системи представлені таким: тверда речовина - газ, тверде - рідина, газ - рідина. У даних системах реакції протікають на поверхні кордону фаз. Швидкість хімічних реакцій для неоднорідних систем визначають кількістю молей речовин, які вступили або утворилися в результаті впливу на одиниці поверхні за одиницю часу.

Фактори, що впливають на швидкість хімічної реакції

На швидкість реакції впливає концентрація речовин, температура, наявність каталізатора (інгібітора), площу зіткнення і природа діючих речовин.

По-перше, швидкість хімічної реакції залежна від концентрації реагуючих компонентів. Вона росте в прямій пропорції від твору їх концентрацій. Причиною збільшення швидкості виступає підвищення кількості зіткнень частинок реагентів за рахунок збільшення їх числа в одиниці об`єму.

Збільшенню швидкості протікання хімічного процесу сприяє підвищення температурного режиму. Хімічні реакції, що відбуваються в гомогенних системах (рідкі розчини, суміші газів), відбуваються за рахунок зіткнення компонентів (часток). Однак не завжди зіткнення реагентів призводить до появи нових продуктів. Лише активні частинки, які мають підвищену енергію, здатні здійснити хімічну реакцію.

Відео: № 189. Неорганічна хімія. Тема 21. Швидкість хімічних реакцій. Частина 3. Завдання

При підвищенні температури зростає кінетична енергія хімічних часток, і кількість активних частинок також зростає. Тому при високих температурах реакції відбуваються швидше, ніж при низьких. Визначити, як залежить швидкість реакції від температурного режиму, дозволяє правило Вант-Гоффа. Даний постулат говорить, що при зростанні температури на кожен десяток градусів Цельсія, швидкість хімічної реакції підвищується в 3-4 рази. Однак дане правило дає наближені значення, і його застосовують тільки для орієнтовною первісної оцінки впливу температури.

Великий вплив на швидкість реакції надає наявність каталізатора - речовини, що прискорює хімічний процес. Каталізатори взаємодіють з реагентами, утворюючи проміжні хімічні сполуки, а в кінці реакції вони звільняються. за агрегатному стані розрізняють гомогенні і гетерогенні каталізатори.

Відео: Вивчення впливу різних чинників на швидкість хімічних реакцій урок хімії в 11 класі

Речовини, які уповільнюють реакції, називають інгібіторами.

Швидкість хімічної реакції також залежить від спільної площі зіткнення реагентів. Щоб збільшити цю характеристику, речовини подрібнюють. Максимальний ступінь подрібнення досягається за допомогою розчинення реагентів. Тому швидше за все реакції протікають в розчинах.

Природа реагентів також впливає на швидкість реакції. Наприклад, залізо і магній мають різну швидкість при взаємодії з кислотами однаковою концентрації. Це обумовлено різною хімічною активністю даних металів.