Гетерогенные реакции.

Гетерогенные реакции идут на поверхности раздела фаз, которая и служит реакционным прстранством (поверхностью). Общая скорость таких реакций прямо пропорциональна суммарной площади этой поверхности /S/.Кроме того, необходимо помнить, что в кинетическое уравнение не входят концентрации твердых веществ, т.к. они постоянны.

Например, общая скорость /V/ реакции

СаО_(К) + СО₂  СаСО₃ V = k [CO₂] S, моль  с^-1

Скорость реакции, отнесенная к единице площади /V_s/, называется удельной скоростью реакции. Для реакции, написанной выше,

V_s = k [CO₂], моль  с^-1м^-2

Влияние поверхности раздела реагирующих веществ на скорость реакции в гетерогенной системе.

Опыт 2. Взаимодействие карбоната кальция с соляной кислотой.

Приготовьте два небольших приблизительно одинаковых кусочка мела. Один из них разотрите пестиком на листе бумаги и пересыпьте в коническую пробирку, второй поместите в другую пробирку. В две другие мерные пробирки налейте по 1 мл концентрированной соляной кислоты и одновременно перелейте ее в каждую из пробиорк с мелом.

Допишите уравнения реакции. Отметьте наблюдаемые явления и объясните их.

СаСО₃ + НСl =

Наблюдения: ____________________________________________ ________________________________________________________

Химическое равновесие

Многие химические реакциии обратимы, т.е. могут протекать как в прямом, так и в обратном направлении. По мере протекания таких реакций концентрации исходных веществ уменьшается, а продуктов реакции растут. При некоторых (равновесных) концентрациях исходных веществ и продуктов реакции скорости прямой и обратной реакции становятся равны, и наступает химическое равновесие.

Для обратимой реакции aA+bB cC +dD,

подчиняющейся закону действующих масс,

V_пр.. = к₁ [А]^а[В]^б, V_обр.= к₂ [C]^c[D]^d

При химическом равновесии

V_пр. = V_обр. и к₁[А]^a[В]^b = к₂[С]^c[D]^d

Отсюда легко выводится выражение константы химического равновесия ( К_р ) :

Например, для реакции синтеза аммиака

N₂ + 3H₂  2NH₃ К_р = [NH₃]² : [N₂] [ H₂]³

Процесс перехода от одного равновесного состояния к новому равновесному состоянию при изменении условий протекания реакции называется смещением химического равновесия. Напрвление этого смещения подчиняется принципу Ле-Шателье:

"Если на систему, находящуюся в равновесии, оказать воздействие извне

( изменить С, t° или р), то равновесие сместится в направлении той реакции, которая ослабляет производимое воздействие ".

Из этого принципа следует, что

- при увеличении давления равновесие смещается в сторону той реакции, которая сопровождается уменьшением числа молей газообразных веществ, а при уменьшении давления - в сторону реакции, сопровождающейся увеличением числа молей газообразных веществ;

• при увеличении температуры равновесие смещается в сторону реакции, идущей с поглощением тепла (эндотермической), при уменьшении температуры – в сторону реакции, идущей с выделением тепла (экзотермической).