Особенности кинетики гетерогенных реакций.

Так как гетерогенные реакции идут на поверхности раздела фаз участвующие концентрации выражают как поверхностные концентрации. Поверхность раздела фаз, как правило, определяется поверхностью твердой фазы (S).

- поверхностная концентрация – количество вещества отнесенного к площади поверхностного раздела фаз .

Зависимость скорости гетерогенной реакции от поверхностной концентрацию, определяется закономерным действием масс на концентрацию веществ, находящихся в твердой фазе в кинетические уравнения не включаются.

Константа равновесия и изобарно-изотермический потенциал связаны между собой:

Таким образом, рассчитав реакции можно рассчитать константу равновесия.

Дисперсные системы.

Дисперсные системы – это смесь веществ, то есть системы, содержащие много компонентов в общем случае, находящиеся в разных фазах: гомогенные, гетерогенные, их разделяют на макрогетерогенные и микрогетерогенные.

Макрогетерогенные системы – это системы имеющие сплошную поверхность раздела.

Микрогетерогенные системы – это системы имеющие прерывную поверхность раздела.

Большинство технических процессов связано с использованием дисперсных систем.

Дисперсные системы характеризуют величиной, которую называют дисперсность (дисперсия есть распределение).

, где

Д- дисперсность;

а – величина, характеризующая размер частиц;

r - радиус частицы;

l - длина волокна.

Дисперсная среда (ДС) – сплошная непрерывная дисперсной системы.

Дисперсная фаза (Дф) – фаза с прерывной поверхностью.

Молекулярные дисперсии – гомогенные дисперсии размер частиц, которых совпадает с размерами молекул и атомов – растворы.

Растворы.

Раствор - однородная смесь двух или более компонентов относительное содержание которых изменяется во всех объемных пределах и может изменятся в широких пределах.

Концентрация растворённого вещества – относительное содержание растворенного вещества в растворе. Так как содержание веществ характеризуется по массе, по количествам, по объёму и точно также отображает состояние растворителя, растворённого вещества, растворов.

1) Массовая доля растворённого вещества (ω(В), где В – формула растворённого вещества)

На практике можно измерить плотность любого раствора (ρ) используя ареометр.

2) Молярная концентрация.

3) Ковалентная концентрация

- моляльность.

Применение закона эквивалента для реакции идущих в растворах.

Пример: реакция нейтрализации: ее используют для определения содержания кислот или щелочей в различных жидких системах, путем определения их концентрации.

Законы Рауля.

1. Тонаскапический закон: понижение давления (∆p) насыщенного пара над раствором по сравнению с чистым растворителем прямопропорционален числу моль растворенного вещества и обратно пропорционален количеству растворителя.

p₀ – давление насыщенного пара над растворителем (например вода), p - давление насыщенного пара над раствором, n – количество растворенного вещества, N – количество растворителя.

2. Эбулиоскапический – повышение температуры кипения раствора по сравнению с чистым растворителем (∆T) прямопропорционально молярной концентрации раствора.

; T₀ – температура кипения чистого растворителя; T – температура кипения раствора.

∆T_кип=K_эб С_m; K_эб=const – эбулеотостатическая константа (справочная величина характерная для растворителя).

3. Криоскопический (крио-холод) – изменение температуры замерзания раствора по сравнению с чистым растворителем пропорционален молярной концентрации.

∆T_зам=K_кр С_m T₀ – температура замерзания растворителя, T – температура замерзания раствора.

K_кр=const – криоскопическая константа (справочная величина).

Изменение температуры замерзания в смеси веществ тепловые эффекты при смешивании веществ используются в технике для приготовления систем охлаждающих жидкости.

Эти законы соблюдаются для растворов, где между молекулами растворителя распределены молекулы растворенного вещества (молекулярный раствор) и они не соблюдаются для растворов кислот, щелочей и солей.