Химиялық кинетика §1 Химиялық реакция жылдамдығы

2Na + 2HOH = 2NaOH + H₂ (υ₁)

Ca + 2HOH = Ca(OH)₂ + H₂ (υ₂)

§2 Химиялық кинетиканың негізгі заңы

Әрекеттесуші заттар концентрациясының әсері.

Кинетикалық есептеулерге қолданылатын концентрация – молярлы. Ерітіндінің молярлы концентрациясы (С(х)) деп, ерітіндінің бір литріндегі еріген заттың мөлшерін көрсететін шаманы айтады (моль/л).

Атом-молекулалық ілім бойынша көлем бірлігіндегі мольдер саны неғұрлым көп болса, молекулалардың бір-бірімен соқтығысу мүмкіндігі артады және керісінше болатыны түсінікті.

Ал, осының заңдылығын зерттеген ғалымдар Гульдберг-Вааге әрекеттесуші массалар заңын ашты.

Температура тұрақты болғанда реакция жылдамдығы әрекеттесуші заттар концентрацияларының көбейтіндісіне (коэффициенттерін ескереміз) тура пропорционал.

Реакция жылдамдығының концентрацияға байланысын көрсететін теңдеуді реакцияның кинетикалық теңдеуі деп атайды.

aA + bB = dD

(6.3)

мұндағы υ_р – реакция жылдамдығы,

К – жылдамдық константасы,

С_А, С_В – А,В заттарының концентрациялары,

а, b – теңдеудегі стехиометриялық коэффициенттер (6.3) теңдеудегі С_А=С_В=1 моль/л болса, υ=К, олай болса, жылдамдықтың константасының физикалық мағынасы – әрекеттесуші заттар концентрациялары 1 моль/л болғандағы реакция жылдамдығы келіп шығады.

Бұл заңның математикалық өрнегі гомогенді реакциялар үшін былай:

N₂ (г) + 3H₂ (г) = 2NH₃ (г)

υ = K· C(N₂)· C³(H₂)

ал, гетерогенді реакция үшін:

CaCO₃ (кр) + 2HCl (c) = CaCl₂ (c) + H₂O (c)

υ = K· C²(HCl)

жазылады, ол кристалды заттың концентрациясы деген сөздің мағынасы жойылуына байланысты, ол заттың концентрациясы формулаға кірмейді.

Реакцияға қатысатын заттар газдар болғанда ол заттардың концентрациясын өзгертудің екінші бір амалы қысымды реттеу. Қысымды арттырған кезде көлем бірлігіне келетін мольдер саны артуына байланысты концентрация артса, қысымды кеміткенде концентрация кемиді.

Ал, екінші гетерогенді реакцияның жылдамдығын өзгерту үшін кристалды заттың меншікті беттік ауданын не арттыру, не кеміту қажет. Меншікті беттік аудан кішкене болған сайын жалпы аудан ұлғаяды да, реакция жылдамдайды, ал аудан үлкен болса – баяулайды.

Fe(кр) + 2HCI = FeCI₂ + H₂ (υ₁)

Fe(ұнтақ) + 2HCI = FeCI₂ + H₂ (υ₂)υ₂>υ₁