Понятие об активных молекулах; энергия активации: уравнение Аррениуса. Энергетическая диаграмма реакции. Роль стерического фактора. Понятие о теории переходного состояния.

Активные молекулы образуются из нормальных путем перераспределения энергии между молекулами.

Энергия активации – минимальный избыток энергии, которой должны обладать реагирующие частицы (в расчете на моль), чтобы столкновения между ними приводили к химическому взаимодействию

 уравнение аррениуса.

Реакция происходит по схеме:

А + В → [А···В] → D + F, Еа

где [А···В] – переходное состояние.

По оси ординат отложена энергия молекул, участвующих в реакции, а по оси абсцисс –путь реакции – последовательность промежуточных состояний, через которые проходит система в ходе элементарного акта от исходных веществ к продуктам реакции.Для образования переходного состояния требуется затрата энергии.

Стерические факторы — пространственные затруднения  химическому взаимодействию двух реагирующих веществ, возникающих вследствие появления заместителей вокруг реакционного центра или создания вокруг него таких структурных образований, которые одним реагентам закрывают, а другим открывают доступ к реакционному центру.

Стерический фактор  указывает, что для протекания реакции необходимо не только наличие определенного запаса кинетической энергии у реагирующих молекул, но и соответствующая их ориентация при соударении

Большинство химических процессов протекают через переходное состояние или образование активированного комплекса

H2 + I2= H ----------- I = 2HI

Исходные    |           | продукты

                |            |  реакции

 Вещества Н ----------- I

               переходное

                состояние

          активированный

               комплекс

6.3. Скорость реакции, средняя скорость реакции в интервале, истинная скорость. Методы определения скорости реакции.

Скорость химической реакции- это кол-во элементарных актов реакции совещённых в единицу времени.

Средняя скорость реакции(V)- определяется изменением концентрации реагирующих веществ (или продуктов реакции) в единицу времени. V=±

 

 Истинная скорость реакции-это изменение скорости реакции в-ва за бесконечно малый промежуток времени

Для гетерогенной реакции

n-измениение кол-ва исходного в-ва

 

Методы химического анализа. Экспериментальные данные о скорости реакций в(многих случаях можно получать, отбирая небольшие образцы реакционной смеси i анализируя их.

Оптические методы. Если реагент либо продукт поглощает электромагнитное излучение, за ходом реакции можно следить, измеряя интенсивность поглощеню излучения. Поглощение ультрафиолетового или инфракрасного излучения (см. разд 17.1) часто используется для изучения скорости протекания органических реакций. Ест в реакции принимают участие окрашенные соединения, то можно использоватг колориметр, позволяющий измерять интенсивность окраски. Интенсивность окраска соединения или количество поглощаемого им излучения пропорциональны концентра ции этого соединения.

Электрохимические методы. Измерение скорости многих неорганических и органических реакций удобно проводить, наблюдая изменения электропроводности реакционной смеси в ходе реакции. Этот метод может использоваться, например, для измерения скорости омыления этилацетата (см. выше). Два инертных электрода подключенные к прибору для измерения электропроводности, погружают в реакционную смесь (рис. 9.3). В рассматриваемом случае электропроводность почти полностьк обусловлена гидроксидом натрия, поскольку он является единственным сильным электролитом в реакционной смеси. По мере протекания реакции происходит потребление гидроксида натрия и, следовательно, уменьшение электропроводности раствора. Преимущество этого метода над методом титрования заключается в том. что он избавляет от необходимости брать образцы из реакционной смеси.

6.4. Молекулярность реакции -число частиц реагентов, взаимодействующих друг с другом в одной элементарной (простой) р-ции и превращающихся в продукты.

Молекулярность-реакции у которых элементарный акт представляет собой химич превращение 1 молекулы

Кинетическое уравнение, выражает зависимость скорости хим. реакции от концентраций компонентов реакционной смеси. Для простой (одностадийной) гомогенной реакции скорость v пропорциональна произведению концентрацийреагирующих веществ и кинетическое уравнение записывается в виде:

Порядок реакции по данному веществу, показатель степени при концентрации этого вещества в кинетическом уравнении реакции. Согласно действующих масс закону. скорость у простой (одностадийной) реакции.

Период полупревращения-это время, необходимое для того, чтобы исходная концентрация реагента уменьшилась вдвое.

T_0,5=ln2/k

6.5 при повышении конц хотя бы одного из реагир в-в скорость хим реакции возрастает в соответствии с кинетическим уравнением:

aA+bB=cC+dD

Кинетическое уравнение реакции первого порядка:

2-го порядка

Повышение t ускоряет большинство хим р-ций, если t повыш на 10к, то скорость р-ции увелич в 2-4 раза

Температурный коэффициент-число, показывающее, во сколько раз увеличивается скорость реакции (следовательно, и константа скорости) при увеличении температуры на 10 градусов.