Скорость химических реакций для гомогенных и гетерогенных систем. Закон действия масс.

Скорость р-ции это изменение концентрации реагирующих в-в в единицу времени

Скоростью гомогенной р-ции наз-ся кол-ко ве-ва, вступившего в р-цию или образующегося при р-ции за единицу времени в единице объема системы.

Скоростью гетерогенной р-ции наз-ся кол-во ве-ва, вступившего в р-цию или образующегося при р-ции за единицу времени на единице площади поверхности фазы. Скоростью р-ции в гомогенной системе наз-ся изменение концентраций какого-либо из в-в, вступивших в р-цию или образующихся при р-ции, происходящие за единицу времени.

ЗАКОН ДЕЙСТВИЯ МАСС- скорость р-ции прямопропорциональна произведению концентраций реагирующих в-в с учетом их стехеметрических коэффициентов.

В закон действия масс входят концентрация в-в находящихся только в газовой или жидком фазах.

Зависимость скорости реакции от температуры. Правило вантгофа.

С ростом тем-ры число активных м-л возрастает. Отсюда следует, что и скорость хим. Р-ции должна увеличиваться с повышением тем-ры. Действительно, при возрастании тем-ры хим. Р-ции протекают быстрее. Возрастание скорости р-ции с ростом тем-ры принято характеризовать тем-ным коэффициентом скорости р-ции - число, показывающим, во сколько раз возрастает скорость данной р-ции при повышении тем-ры системы на 10 градусов. Тем-ный коэффициент различных р-ций различен. При обычных тем-рах его значение для большинства р-ций лежит в пределах от 2 до4.

Правило Вант-Гоффа – при увеличение тем-ры на каждые 10 градусов скорость р-ции увеличивается в 2-4 раза.

Реакции ионного обмена

Реакция ионного обмена — одна из видов химической реакции, характеризующаяся выделением в продукты реакции воды, газа или осадка.

Химические реакции в растворах электролитов (кислот, оснований и солей) протекают при участии ионов.

Если такие реакции не сопровождаются изменением степеней окисления, они называются реакциями двойного обмена.

В соответствии с правилом Бертолле: реакции обмена протекают только тогда, когда образуется малорастворимое соединение (осадок), легколетучее вещество (газ), или малодиссоциирующее соединение (очень слабый электролит, в том числе и вода). В таких случаях реакции будут практически не обратимы.

Реакцию обмена в растворе принято изображать тремя уравнениями: молекулярным, полным ионным и сокращённым ионным. В ионном уравнении слабые электролиты, газы и малорастворимые вещества изображают молекулярными формулами.

Na2CO3 + H2SO4 → Na2SO4 + CO2↑ +H2O

2Na+ + CO32- + 2H+ + SO42- → 2Na+ + SO42- + CO2↑ + H2O

CO32- + 2H+ → CO2↑ + H2O

Метод электронного баланса. Подбор коэффицентов методом электронного баланса

В этом методе сравнивают степени окисления атомов в исходных и конечных веществах, руководствуясь правилом: число электронов, отданных восстановителем, должно равняться числу электронов, присоединенных окислителем. Для составления уравнения надо знать формулы реагирующих веществ и продуктов реакции. Последние определяются либо опытным путем, либо на основе известных свойств элементов.

Метод электронного баланса складывается из следующих этапов:

а) записывают схему реакции (формулы реагентов и продуктов), а затем находят элементы, которые повышают и понижают свои степени окисления, и выписывают их отдельно:MnCO3 + KClO3 → MnO2 + KCl + CO2

ClV → Cl−I

MnII → MnIV

б) составляют уравнения полуреакций восстановления и окисления, соблюдая законы сохранения числа атомов и заряда в каждой полуреакции:

полуреакция восстановления ClV + 6e− = Cl−I

полуреакция окисления MnII − 2e− = MnIV

в) подбирают дополнительные множители для уравнения полуреакций так, чтобы закон сохранения заряда выполнялся для реакции в целом, для чего число принятых электронов в полуреакциях восстановления делают равным числу отданных электронов в полуреакции окисления:

ClV + 6e− = Cl−I * 1

MnII − 2e− = MnIV * 3

г) проставляют (по найденным множителям) стехиометрические коэффициенты в схему реакции (коэффициент 1 опускается):3MnCO3 + KClO3 = 3MnO2 + KCl + CO2

д) уравнивают числа атомов тех элементов, которые не изменяют своей степени окисления при протекании реакции (если таких элементов два, то достаточно уравнять число атомов одного из них, а по второму провести проверку). Получают уравнение химической реакции:

3MnCO3 + KClO3 = 3MnO2 + KCl + 3CO2

е) проводят проверку по элементу, который не менял свою степень окисления (чаще всего это кислород):

слева 9 + 3 = 12 атомов O

справа 6 + 6 = 12 атомов O