Зависимость скорости реакции от температуры. Уравнение Вант-Гоффа. Температурный коэффициент реакции.

Скорость химической реакции зависит от многих факторов, среди которых находится температура. При повышении температуры увеличивается скорость движения молекул, возрастает число столкновений между ними и, соответственно этому доля активных молекул. Все это обусловливает увеличение скорости химических реакций с повышением температуры. Количественно зависимость скорости гомогенных реакций от температуры может быть выражена установленным опытным путём в приближенной форме правилом Вант - Гоффа: при повышении температуры на каждые 10^оС скорость гомогенной химической реакции увеличивается в 2-4 раза.

Уравнение, которое описывает это правило, следующее:

где — скорость реакции при температуре , — скорость реакции при температуре , — температурный коэффициент реакции, численно равен отношению константы скорости при температуре Т + 10 к константе при температуре Т.

γ = k _Т+10 / k _Т.

Для большинства биохимических реакций температурный коэффициент Вант-Гоффа варьирует от 1,5 ¸ 3,0. Поэтому, если в результате какого-либо заболевания температура человеческого тела поднялась, например, с 36,50 до 39,50С, это значит увеличение скорости происходящих биохимических процессов в 1,13 – 1,39 раз, т. е. на 13-39%.

Уравнение Аррениуса. Энергия активации

Уравнение Аррениуса

Энергия активации

Катализ. Свойства катализаторов

Катализ и катализаторы

Катализ – это процесс изменения скорости химической реакции при помощи катализаторов – веществ, принимающих участие в химической реакции, но в состав конечных продуктов не входящих и в результате реакции не расходующихся.

Одни катализаторы ускоряют реакцию (положительный катализ), другие – замедляют (отрицательный катализ). Отрицательный катализ называют ингибированием, а катализаторы, понижающие скорость химической реакции – ингибиторами.

Различают гомогенный и гетерогенный катализ.

Гомогенный катализ.

При гомогенном (однородном) катализе реагирующие вещества и катализатор находятся в одинаковом агрегатном состоянии и между ними отсутствует поверхность раздела. Пример гомогенного катализа – реакция окисления SO ₂ и SO ₃ в присутствии катализатора NO (реагирующие вещества и катализатор являются газами).

Гетерогенный катализ.

В случае гетерогенного (неоднородного) катализа реагирующие вещества и катализатор находятся в различных агрегатных состояниях и между ними существует поверхность (граница) раздела. Обычно катализатор – твердое вещество, а реагирующие вещества – жидкости или газы. Пример гетерогенного катализа – окисление NN ₃ до NO в присутствии Pt (катализатор – твердое вещество).