Молекулярность элементарного акта реакции.

1. Химическая кинетика – наука о скоростях и закономерностях протекания химических процессов во времени.

Химическая кинетика изучает промежуточные стадии, состоящие из элементарных актов, через которые система переходит из начального состояния в конечное.

 Химическая кинетика изучает скорости этих стадий и факторы, влияющие на их скорость.

2. Скорость химической реакции - количество элементарных актов реакции, совершающихся в единицу времени

Средняя скорость реакции в интервале - количество вещества, вступающего в реакцию или образующегося при реакции за единицу времени в единице объема системы.

Количество вещества выражают в МОЛЯХ, а объем в ЛИТРАХ. В этом случае мы получаем удобную для работы величину - КОНЦЕНТРАЦИЮ вещества в моль/л, которая ИЗМЕНЯЕТСЯ в ходе реакции.Отсюда другое определение скорости реакции:

Средняя скорость реакции в интервале - ИЗМЕНЕНИЕ КОНЦЕНТРАЦИИ реагента или продукта в единицу времени.

 где v - скорость реакции, ΔC - изменение концентрации (в моль/л), а Δτ - интервал времени, в течение которого это изменение произошло (сек). Следовательно, размерность у скорости реакции такая: "моль/л · сек". Скорость реакции всегда считается величиной положительной, но отношение Δc/Δt может быть отрицательным, если υ изучается по изменению концентрации исходных веществ.

 

Истинная скорость - Предельная величина Δc/Δt, когда Δt стремится к нулю как к своему пределу (Δt → 0)

υ = lim (± Δc/Δt) = ± dc/dt,

3. По числу фаз реакции делятся на три типа: гомогенные, гетерогенные и микрогетерогенные

Гомогенные реакции - реакции, которые идут в какой-нибудь одной фазе – газовой или жидкой

Гетерогенные реакции – реакции, происходящие на границах раздела фаз – между газообразным веществом и раствором, между раствором и твердым веществом, между твердым и газообразным веществами.

 

Микрогетерогенная (ферментативная) реакция - фермент (Е) взаимодействует с субстратом (S), в результате образуется фермент-субстратный комплекс, который затем распадается с высвобождением фермента и продукта (Р) реакции:

 

По механизму  реакции бывают простые и сложные.

Простые реакции- те, которые протекают только в одну стадию. Например, разложение галогенов: I₂ = 2I.

Если же реакция протекает в несколько стадий, то она является сложной. Например, реакция разложения пероксида водорода записывается суммарным уравнением:

2Н₂О₂ = 2Н₂О + О₂

Однако эта реакция протекает в две стадии и является сложной:

Н₂О₂ = Н₂О + О
2) О + О = О₂.

Сложные реакции в свою очередь делят на последовательные, параллельные и сопряженные.

Последовательные - реакции с промежуточными стадиями типа А → В → С.

Параллельные - исходные вещества реагируют сразу в нескольких направлениях:

Сопряженные - реакции, из которых одна протекает лишь совместно с другой.

Цепные - реакции, состоящие из ряда взаимосвязанных стадий, когда частицы, образующиеся в результате каждой стадии, генерируют последующие стадии.

 

4. В основе классификации по числу частиц лежит молекулярность реакции - это минимальное число молекул, принимающих участие в акте химического взаимодействия. Выделяют мономолекулярные, бимолекулярные и тримолекулярные.

Для того, чтобы молекулы прореагировали, они должны сблизиться на расстояние порядка атомных размеров, когда электроны атомов одной молекулы попадут в сферу действия электронов атомов другой молекулы. Такое сближение молекул называют столкновением. Но не при любом столкновении молекулы взаимодействуют. Столкновения, при которых молекулы реагируют, называют элементарными актами.

Мономолекулярные реакции - реакции разложения молекул:

I₂ = 2I.

К бимолекулярным реакциям относятся взаимодействия двух одинаковых или различных молекул:

Н₂ + I₂ = 2НI,.

К тримолекулярным относятся реакции вида:

2NO + Н₂ = N₂O+Н₂O (a)

или

Н₂ + 2О₂ = 2Н₂O, (b)

 

 

1.Кинетические уравнения. Порядок реакции.

Период полупревращения.