Основные факторы, влияющие на скорость реакции

Классификация химических реакций (по молекулярности и порядку)

• Возможность и скорость реакции определяется числом одновременных столкновений между частицами – молекулярностью - числом молекул, которые могут принимать участие в элементарном акте химического взаимодействия.

• Мономолекулярные реакции

• Бимолекулярные реакции

• Тримолекулярные реакции

• Реакции более высокой молекулярности не встречаются из-за очень малой вероятности одновременного столкновения четырех и более молекул. Молекулярность реакции – всегда целое положительное число: 1, 2, реже 3.
• Молекулярность реакции является теоретической характеристикой, практически реакция описывается порядком реакции, который определяется на основе экспериментальных данных.
• Порядок химической реакции определяется по устанавливаемому на основе экспериментальных данных виду кинетического уравнения, выражающего зависимость скорости реакции от концентрации реагирующих веществ.

• Порядок химической реакции – сумма показателей степеней концентраций в кинетических уравнениях реакций.
• Реакции могут быть I, II, III, а также 0-го и
• дробного порядков.
• Истинный и формальный порядок реакций.
• Истинный порядок реакции, как и моллекулярность относится к механизму реакции.
• Формальный порядок реакции получается из кинетического уравнения.
• В случае совпадения механизма реакции с кинетическим уравнением истинный и формальный порядок совпадают – это характерно для очень простых реакций. В большинстве случаев уравнение выражает суммарный результат многостадийного процесса.
• Порядок реакции может быть понижен, если какой-либо из реагентов берется в большом избытке. В этом случае его концентрация в соответствующей степени при прохождении химической реакции остается постоянной величиной и может быть включена в константу скорости химической реакции, которая в этом случае приобретает новое значение.

• Например, при избытке компонента В в реакции:

• кинетическое уравнение приобретает вид:

• ,где

• В этом случае общий порядок реакции становится равным nA и носит название псевдопорядка.

• Инверсия сахарозы с образованием фруктозы и глюкозы – реакция бимолекулярная , но n=1

• Вводится представление о порядке реакции по каждому из реагирующих веществ.

• Для характеристики скорости реакции, наряду с константой скорости, часто пользуются временем полупревращения или полураспада (), равным промежутку времени, в течение которого реагирует половина взятого количества вещества.
• Время полупревращения (полураспада) химической реакции – это время, за которое происходит уменьшение исходной концентрации в 2 раза.

• В основном постулате химической кинетики связывается скорость реакции с концентрацией (кинетические уравнения).
• Для практики важно иметь уравнения, связывающие концентрацию со временем. Для этого кинетические уравнения интегрируют.