12. Химиялық реакция жылдамдығына сипаттама беріп, түсіндіріңіз. 13. Химиялық реакцияның жылдамдығына температураның әсері. Вант-Гофф ережесі. Формуласын жазыңыз. Мысал келтіріп, түсіндіріңіз. Химиялық кинетиканың ең маңызды сандық сипаттамаларының бірі – реакцияның жылдамдығы.
Химиялық реакцияның жылдамдығы деп реакцияға түсетін немесе реакциядан түзіліп шығатын заттардың мөлшерінің уақыт бірлігіне және реакция кеңістігінің бірлігіне келетін өзгерісін айтады:
Заттың уақыт бірлігінде (1 сек, 1 мин, т.с.с.) реакцияға түскен мөлшері (n) реакциялық кеңістіктің шамасына яғни реакция көлеміне (гомогенді жүйеде) немесе фазалардың жанасу беттерінің ауданына (гетерогенді жүйеде) пропорционал болады.
Реакция кеңістігіндегі өзгеріс (dn) реакция жүруімен (жабық жүйеде) немесе қоршаған ортамен зат алмасумен (ашық жүйе) байланысты болады. Химиялық реакция өтуімен байланысты жабық жүйеде жүретін процестің жылдамдығын қарастырайық. Гомогенді реакцияның жылдамдығы мына теңдеумен өрнектеледі:
мұнда V - реакция кеңістігінің көлемі.
Егер жүйенің көлемі тұрақты болса (тұйық жүйе), онда
Егер реакция көлемі өзгермелі болса (ағындағы реакция),
Химиялық реакцияның жылдамдық теңдеуінің түрі реакция теңдеуінің түріне байланысты. Мысалы, реакция теңдеуі n1А + n2В → n3С + n4D деп жазылды дейік, мұнда n1, n2, n3, n4 - стехиометриялық коэффициенттер. Әр реагенттің мөлшерінің өзгерісі стехиометриялық қатынас бойынша басқаларының мөлшерінің өзгерісімен байланысты. Бұл жағдайда жылдамдықты бастапқы немесе соңғы заттардың кез келгенінің концентрация өзгерісі бойынша анықтауға болады:
3H2 + N2 = 2NH3 реакциясын қарастырайық.
Бұл реакцияның жылдамдығын кез келген реагент арқылы былайша өрнектеуге болады:
