Составители:
Рубрика:
Х и м и ч е с к а я к и н е т и к а
8
ных реакций), называют кинетическими. Зависимость концентрации компо-
нента от времени протекания реакции может быть выражена в графической,
табличной или аналитической форме. Аналитическое выражение кинетической
кривой компонента
()
с
τ
называется (математическим) уравнением кинетиче-
ской кривой
. Типы кинетических кривых разнообразны. Влияние различных
факторов на вид кинетической кривой и различные типы кинетических кривых
обобщены в
[12]. Некоторые из них будут нами рассмотрены подробно при из-
ложении специфики протекания тех или иных химических реакций. Кинетиче-
ские кривые широко используются на практике, так как тангенс угла наклона
касательной к кинетической кривой является графической интерпретацией ско-
рости химической реакции (ее стадии).
Химическая реакция, как уже отмечалось, происходит при столкновении
частиц, обладающих определенным запасом энергии, так называемые эффек-
тивные столкновения
(подробно этот процесс будет рассмотрен в 2.2.2). Яв-
ляется очевидным тот факт, что увеличение числа частиц, т.е. их концентрации,
приводит к увеличению числа столкновений между частицами, а, следователь-
но, к росту скорости химической реакции.
Для простых реакций или элементарных стадий сложных реакций справед-
лив
закон действующих масс (действия масс), установленный Гульдбергом и
Вааге и, как известно из курса химической термодинамики
[2], выражающий
константу равновесия реакции.
Для химической реакции, схематически в общем виде представленной как
ABD
nA nB nD
П
родукты++ → , (2.8)
на основе закона действующих масс скорость будет равна
,
A
B
D
n
nn
ABD
kc c c=v (2.9)
где
A
n
,
B
n
,
D
n
– стехиометрические коэффициенты, а
k
– коэффициент про-
порциональности, называемый
константой скорости реакции, или удельной
скоростью реакции
. Величина k численно равна скорости реакции при кон-
центрациях всех реагирующих веществ, равных единице. Она является величи-
ной
п о с т о я н н о й п р и д а н н о й т е м п е р а т у р е. Таким обра-
зом, как и константа равновесия
[2], константа скорости реакции зависит
только от температуры и природы реагирующих веществ.
Уравнения типа (2.9), характеризующие зависимость скорости химической
реакции от концентрации компонентов исходных веществ, называют
кинети-
ческими уравнениями химических реакций
(химических процессов). Следует
подчеркнуть, что выражения (2.5), (2.6) и (2.9) справедливы лишь в случае го-
могенных реакций. В случае гетерогенных реакций, как и для константы равно-
весия [2], в кинетические уравнения входят
только концентрации газообраз-
ных
(для реакций, протекающих на границе фаз Г – Ж и Г – Т) или жидких
(при протекании реакций на границе Ж – Т)
участников реакции. При этом по
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 6
- 7
- 8
- 9
- 10
- …
- следующая ›
- последняя »
